INDICATIONS DE CORRECTION

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1 SUJET NATIONAL POUR L ENSEMBLE DES CENTRES DE GESTION ORGANISATEURS CONCOURS EXTERNE, INTERNE ET TROISIEME CONCOURS DE TECHNICIEN TERRITORIAL PRINCIPAL DE 2 ème CLASSE SESSION 2012 SPECIALITE : SERVICES ET INTERVENTIONS TECHNIQUES Epreuve Elaboration d un rapport technique rédigé à l aide des éléments contenus dans un dossier portant sur la spécialité au titre de laquelle le candidat concours. Durée : 3 heures Coefficient : 1 INDICATIONS DE CORRECTION

2 RAPPEL DU SUJET En France, les contrats de performance énergétique semblent jouer un rôle pivot dans la réalisation des objectifs de réduction des consommations d énergie du secteur énergivore du bâtiment. Le secteur du bâtiment étant le plus grand consommateur d énergie primaire (40% de l énergie totale consommée), il est également responsable de plus de 40% des émissions totales de CO2. Une amélioration de l efficacité énergétique de ce secteur représente donc un enjeu économique et écologique majeur. Technicien principal territorial de 2 ème classe, vous avez été recruté comme responsable des Services Techniques au sein de la commune de TECHNIVILLE, qui compte plus de habitants. Dans un premier temps, votre Directeur Général des Services vous demande de rédiger à son attention, exclusivement à partir des documents ci-joints, un rapport technique pour présenter les enjeux du contrat de performance énergétique. Externe : 8 points Interne et troisième concours : 12 points Dans un deuxième temps, il vous demande d établir un ensemble de propositions opérationnelles adaptées pour réduire la consommation d énergie sur l éclairage, la réduction des pertes d énergie électrique et sur les équipements de systèmes mécaniques (monte-charge et ascenseurs) du parc immobilier de votre collectivité. Externe : 8 points Interne et troisième concours : 12 points Pour cette seconde partie, vous mobiliserez également vos connaissances Document 1 : Document 2 : Document 3 : «Bâtiments publics locaux Les nouveaux contrats de performance énergétique» - Site Internet la gazette des communes.com Juin pages «Les fondamentaux du contrat de performance énergétique» - Site Internet fedene.fr - Mars pages «Le contrat de performance énergétique dans le secteur public : marchés publics ou contrat de partenariat» - Fédération française des entreprises gestionnaires de services aux équipements, à l énergie et à l environnement - Site Internet fg3e.fr - Mars pages Documents reproduits avec l autorisation du CFC. Ce document comprend : un sujet de 1 page, un dossier de 20 pages. Certains documents peuvent comporter des renvois à des notes ou à des documents volontairement non fournis car non indispensables à la compréhension du sujet. 1

3 ANALYSE DES DOCUMENTS Document 1 : «Bâtiments publics locaux Les nouveaux contrats de performance énergétique» - la gazette des communes juin pages. Ce document date du mois de juin Il fait la synthèse des contrats de performances énergétiques qui sont un moyen de mettre à niveau le parc tertiaire public et local et de contribuer à l atteinte des objectifs nationaux des réductions des consommations d énergie. Enfin, il est destiné à toute personne (élus, professionnels, agents, etc..) domaine des installations thermiques. travaillant dans le Document 2 : «Les fondamentaux du contrat de performance énergétique «- Site Internet : - mars pages. Ce document va permettre au candidat de décrire les grands principes de la mise en place d un CPE dans le cadre de la rédaction du rapport Technique. Ce document décrit les fondamentaux du contrat de performance énergétique. Document 3 : «Le contrat de performance énergétique dans le secteur public / marchés publics ou contrat de partenariat» - Site Internet : - mars pages. Ce document est une synthèse de toutes les procédures existantes en matière de marché public. En outre, le document s oriente sur les différentes conditions techniques, économiques, financières pour assurer le suivi du CPE. Il va permettre au candidat de mettre en place la bonne procédure pour le traitement de la passation du marché. 2

4 CORRECTION DU RAPPORT TECHNIQUE Collectivité émettrice (Ville de Service ) Remarque : aucun nom de collectivité ni de service, existant ou fictif, autre que celui indiqué dans le sujet ne doit être utilisé sous peine d annulation de la copie. Le (date de l'épreuve) Remarque : la mention du lieu (déjà dans le timbre) n'est pas ici nécessaire. Un nom de lieu existant ou fictif non précisé dans le sujet pourrait constituer un motif d'annulation. RAPPORT TECHNIQUE A l attention de Monsieur le Directeur général des services techniques Objet : Les enjeux du contrat de performance énergétique Références : Directive 2006/32/CE du 5 avril 2006 sur l efficacité énergétique QUESTION N 1 (8 points) La réduction des consommations d énergie en France n est pas un phénomène nouveau. Depuis le premier choc pétrolier, les campagnes de lutte contre le gaspillage s enchaînent. L état a voulu se montrer exemplaire par la loi Grenelle I. Ainsi, le contrat de performance énergétique (CPE) a été introduit en France par la loi du 3 août 2009 dite Grenelle I. Il constitue un contrat entre le maître d ouvrage d un bâtiment et une société d efficacité énergétique visant à garantir aux contractants une diminution des consommations énergétiques d un bâtiment. Nous étudierons dans une première partie, les grands principes de la mise en place d un contrat de performance énergétique. Dans une seconde partie, nous verrons les différentes conditions techniques, économiques et financières pour en assurer le suivi. 1) Les grands principes de la mise en place d un CPE La loi Grenelle I assigne aux bâtiments publics l objectif de réduire de 40% leurs consommations énergétiques d ici Elle est en fait une obligation pour l état et une recommandation pour les collectivités territoriales. Le CPE a pour objectif de garantir dans la durée une amélioration de l efficacité énergétique d un bâtiment ou d un immeuble des bâtiments existants. Avant tout recours à un CPE, le maître d ouvrage doit réaliser un audit patrimoine de ses bâtiments soit en interne soit par un prestataire extérieur ; dans ce dernier cas, cet audit fait l objet d un marché indépendant du CPE. Cet audit à la charge du maître d ouvrage doit renseigner la personne publique sur la nature et l importance des gisements d économies d énergie. Par ailleurs, un programme performanciel prévisionnel d amélioration de l efficacité énergétique doit être joint au dossier de consultation des opérateurs. Il doit comporter en pourcentage l objectif de réduction de la consommation d énergétique, l évolution prévisible de la superficie et les conditions d utilisation des bâtiments par rapport aux conditions existantes. De plus, l opérateur pourra être amené à réaliser un diagnostic complémentaire. 3

5 Deux modes de passation différents sont possibles pour réaliser un CPE. La personne publique peut avoir recours à un partenaire public/privé ou à un marché public. Ce premier mode contractuel a été utilisé de façon dominante dans les années 2009 et Il permet de trouver une réponse pertinente à un projet de réhabilitation publique ambitieux. Quant au marché public, il peut prendre la forme d un dialogue compétitif ou d un appel d offres. L acheteur public peut conclure plusieurs marchés correspondants chacun à des prestations distinctes (diagnostics, mise en œuvre des actions retenues, exploitation) ou un marché global incluant toutes les prestations. Par ailleurs, il peut être utile de s entourer d un assistant à maîtrise d ouvrage étant donné la complexité et la spécificité des problématiques techniques et contractuelles mises en jeu. Il est à noter que le CPE comporte un engagement de résultat. La situation dite de référence est arrêtée à la date d entrée en vigueur du contrat. Celle-ci peut être ajustée au cours du contrat. Enfin, le CPE doit être contrôlé de manière récurrente. 2) Les différentes conditions techniques, économiques, financières pour assurer le suivi du CPE La mise en place d un CPE nécessite un suivi régulier de la performance. L amélioration de l efficacité énergétique est mesurée par l écart de consommation énergétique entre la situation de référence ajustée et la situation mesurée périodiquement pendant la période de garantie. La performance porte sur un écart de consommation en volume et s exprime en pourcentage. Il est ainsi recommandé d inclure dans le contrat un protocole de mesure et de vérification de la performance. Sa mise en œuvre peut être vérifiable à tout moment par la personne publique. En outre, le contrat prévoit l indemnisation de la personne publique en cas de sous performance et l attribution d une prime à l opérateur en cas de sur performance. C est ainsi que chaque année, l opérateur doit prendre en charge le surplus éventuel de consommation énergétique. Et, l économie éventuelle de consommation énergétique est partagée entre l opérateur et la personne publique. L opérateur est chargé de mesurer le bénéfice imputable à chacune des actions. De plus, en cas de non-conformité des prestations, l opérateur se voit infliger une pénalité prévue au contrat. Ensuite, l opérateur s engage à présenter annuellement un bilan comportant une analyse commentée des résultats obtenus, les actions décidées pour régulariser les écarts éventuels. Et, il est tenu de maintenir en l état de fonctionnement les installations. Un inventaire est réalisé au démarrage de la période de garantie et peut être tenu à jour lors du déroulement du contrat. Il est recommandé que la période de suivi et de garantie de la performance ne soit pas inférieure à 5 ans ou à 5 saisons de chauffe. En outre, sur le plan économique et financier, le contrat de performance énergétique est un mode contractuel qui vise à diminuer le coût d exploitation d un bâtiment ou d un parc de bâtiments, en réduisant la consommation d énergie. Les contrats de performance énergétique sont donc très naturellement liés à la conjoncture énergétique, possèdent des modèles économiques et financiers divers qui mettent notamment en jeu un montant d investissement, une durée et une économie garantie sur cette durée ne permettant pas d assurer de façon généralisée leur financement par les seules économies de charges garanties. 4

6 Ensuite tous les freins techniques tiennent à la mesure de l effet réel des actions mises en oeuvre dans le cadre du contrat de performance énergétique par rapport à un point de départ et des conditions d utilisation objectivement déterminables. Enfin, ces freins portent ainsi sur les difficultés à définir une situation de référence, de contractualiser un protocole de mesure des performances énergétiques et, enfin, de faire évoluer dans le temps, parfois long, les engagements contractuels en fonction des modifications des conditions d utilisation du bâtiment Ainsi la mise en place d un CPE nécessite un diagnostic préalable et une réflexion quant à son mode de passation. Il permet de concilier le développement durable et marges de manœuvre financière. Et, la mesure de la performance doit être prévue au contrat et réalisée régulièrement. En France, les contrats de performance énergétique semblent à même de jouer un rôle pivot dans la réalisation des objectifs de réduction des consommations d énergie du secteur énergivore du bâtiment. De plus, la municipalité doit disposer en interne de «spécialistes énergie» car il est essentiel qu elle puisse être à même de vérifier le travail du contractant. Par ailleurs, la municipalité doit connaître le fonctionnement des installations, ainsi que les procédures de maintenance, afin de pouvoir assurer l ensemble de ces tâches après expiration du Contrat de Performance. L essentiel des freins juridiques, économiques et techniques s explique par la nature innovante du contrat de performance énergétique et procède de la difficulté des acteurs à maîtriser la nouveauté. Enfin, une bonne communication entre les différents participants au projet (contractant, municipalité, utilisateurs etc.) est indispensable au bon déroulement des opérations. QUESTION N 2 (12 points) Le candidat doit proposer des solutions opérationnelles adaptées pour réduire la consommation d énergie sur l éclairage, la réduction des pertes d énergie électrique et sur les équipements de systèmes mécaniques (monte-charges) du parc immobilier de sa collectivité. Voici quelques solutions : I.MISE EN PLACE D UN PLAN D ACTION SUR LA BASE D UN DIAGNOSTIC S attaquer aux problèmes de consommation d énergie nécessite de connaître le niveau de consommation d un bâtiment. Les factures ou indications des compteurs sont la première source d information. Plus cette information est détaillée par poste de consommation et par période, plus il sera facile de choisir ses priorités d action. 1.1 Diagnostic de Performance Energétique (DPE) Né de la Directive Européenne sur la Performance Énergétique des Bâtiments de 2002, le Diagnostic de Performance Énergétique (DPE) permet de déterminer un ratio illustrant la performance énergétique annuelle d une partie ou de la totalité d un bâtiment ainsi que son niveau d émissions de gaz à effet de serre. Il permet donc de comparer l impact énergétique et environnemental de biens immobiliers Audit Energétique ou Diagnostic Energétique approfondi Pour les travaux de rénovation visant une performance basse consommation, il est recommandé d établir un audit énergétique effectué par un prestataire extérieur. Un audit énergétique est une étude approfondie des différents postes consommateurs d énergie. Il donne les éléments nécessaires pour réaliser directement des travaux, en commençant par les plus rentables. A son issue, on dispose d une proposition chiffrée et 5

7 argumentée des différentes solutions. Ce type d analyse constitue un outil d aide à la décision. Principe : L audit s effectue en 3 phases : > Bilan énergétique niveau initial : Examen et descriptifs du bâtiment (utilisation, qualité du bâti, consommations énergétiques, qualité d installations, renouvellement d air, etc ) ; > Exploitation et traitement de données : les données sont analysées et les calculs effectués pour établir différentes options d amélioration de performance énergétique ; > Recommandations : synthèse de propositions chiffrées avec estimation de gains énergétiques et coûts associés. 1.3 Monitoring des consommations énergétiques Pour piloter ses consommations d une manière plus régulière, il est également utile de s équiper en outils de collecte des données en temps réel via des outils de monitoring des consommations énergétiques. Une grande diversité de solutions existe, d un simple outil branché sur le compteur pour moins de 200 euros jusqu au système sophistiqué de captage de consommations par poste et consultable en temps réel. II. S APPUYER SUR LES DISPOSITIFS D INCITATION FINANCIERE Un diagnostic technico-économique des actions envisageables permet de dégager des priorités d actions. Il est toujours préférable de les placer dans le temps. Un bon plan d action doit indiquer les opportunités de réduction des besoins énergétiques rapidement à coût raisonnable, mais doit aussi se projeter dans le temps avec des logiques à moyen et long terme. Plusieurs mécanismes existent pour rendre les investissements intéressants à plus long terme. 2.1 Contrats de performances (CP) Les Contrats de Performance (CP) visent un accord contractuel entre le bénéficiaire et le fournisseur d une mesure visant à améliorer l efficacité énergétique. Selon cet accord, des investissements dans une mesure d amélioration sont consentis afin de parvenir à un niveau d amélioration de l efficacité énergétique qui est contractuellement défini. Les économies d énergie sont mesurées sur la base de la consommation moyenne d énergie calculée à partir des consommations des années précédentes. L entreprise contractante finance ses investissements à partir des économies réalisées sur les coûts énergétiques. La société bénéficiaire quant à elle, continue de régler les factures d énergie et, à la fin, elle retrouve la propriété d un équipement efficace. Chacune des deux parties y trouve donc son compte, sans oublier les avantages, considérables, en matière de protection de l environnement. 2.2 Certificats d économie d énergie (CEE) La mesure de Certificat d Économies d Énergie (CEE) repose sur l obligation de réalisation d économies d énergie imposée par les Pouvoirs Publics sur une période donnée aux vendeurs d énergie (électricité, gaz, chaleur / froid et fioul domestique) comme EDF ou Gaz de France. Le dispositif CEE est un outil destiné à déclencher de nouveaux investissements en matière de maîtrise de l énergie. En cela, les CEE sont à considérer comme un levier financier supplémentaire, au service d un programme d économies d énergie, au même titre que les subventions. 6

8 2.3 Certificats verts Les certificats verts sont des documents au porteur démontrant qu un producteur a produit une certaine quantité d électricité à partir d une installation certifiée comme «verte». Ces titres négociables peuvent être valorisés sur un marché, essentiellement au niveau de chaque État, mais ont également vocation à être échangés sur le marché international. Les «certificats verts» sont destinés à tracer l énergie «verte» après son injection dans le réseau d électricité, afin de prouver l origine renouvelable de l électricité et d en permettre la valorisation. III. MOBILISER LES SALARIES Toute démarche vertueuse au sein d une collectivité ne peut pas se faire sans mobilisation et adhésion des salariés. Les efforts d économies d énergie reposent aussi sur leurs comportements. Les collaborateurs sont aussi une source d idées. IV MESURER LES EFFETS DES ACTIONS MENEES Établir des objectifs de réduction associés au plan d action est indispensable. Mesurer les effets de la mise en place des solutions permet de constater leur efficacité. Dans le cadre des grands travaux d investissements, on peut contractualiser avec un prestataire le niveau d économies d énergie obtenu. Une délivrance d attestation de performances énergétiques à la fin de travaux permet une vérification de conformité avec les données utilisées pour la phase de diagnostic ou de l étude de faisabilité. V. REDUIRE LES COUTS ENERGETIQUES 5.1 Analyse des factures d énergie Une facture d électricité comporte en générale les postes suivants : - des charges fixes : abonnement et autres (entretien, services ) ; - des charges variables correspondant : * à la fourniture de l énergie relevée par comptage ; coût qui peut être plus ou moins complexe et comporter plusieurs tarifs ; - à la puissance maximale atteinte ou souscrite : * puissance active en kw ou puissance apparente en kva intégrant la puissance réactive, - en valeur instantanée ou en valeur moyenne sur un intervalle de temps. Il peut y avoir un ou plusieurs comptes selon l heure ou la période ; il peut aussi s agir d une pénalité pour dépassement d un seuil convenu : * à l énergie réactive consommée, et comptée en général au-dessus d un seuil toléré ; * à d autres charges et services variables ; * des taxes. Il est donc essentiel de comprendre son calcul, et de bien connaître les besoins d énergie électrique du bâtiment, pour définir des axes d amélioration. Le premier axe d amélioration est la meilleure utilisation du contrat existant, le second est de renégocier ce contrat avec son fournisseur. 7

9 5.2 Renégociation du contrat Si l utilisation du contrat de fourniture d énergie électrique existant est déjà optimisée, il est toujours possible de négocier sa modification : Par exemple d adapter la puissance souscrite à l activité du bâtiment (juste quantité d énergie nécessaire et répartition dans le temps). Il va de soi que plus le consommateur est important, plus le fournisseur sera flexible, même s il est en position de monopole : les distributeurs ont aussi leurs difficultés dans la gestion de leurs ressources en énergie. V. ECLAIRAGE Le choix du type d éclairage est le premier levier de réductions «éclairées». L ADEME recommande l utilisation de lampes basse consommation, plus économiques et plus écologiques que les ampoules à incandescence traditionnelles. Le choix d une lampe basse consommation doit se faire en fonction de son usage, afin de garantir une qualité d éclairage suffisante. Les «lampes basse consommation» consomment 4 à 5 fois moins d énergie qu une ampoule classique à incandescence et durent 6 à 10 fois plus longtemps (voire 15 fois pour une ampoule «professionnelle»). Au total, et même si le coût d une telle lampe est plus élevé à l achat, le coût global d une lampe basse consommation est 3 à 4 fois moins élevé qu une ampoule à incandescence. L acquisition d une «lampe basse consommation» procure un gain net qui peut aller jusqu à plusieurs dizaines d euros sur la durée de vie de l ampoule. Afin de préserver l avantage écologique de cette solution, il est indispensable de les recycler de manière responsable 5.1 Diminution des besoins en éclairage L électricité la plus verte est celle qu on ne consomme pas. Diminuer le recours à l éclairage permet de réduire ses besoins en énergie. Exemples d actions : > privilégier les apports d éclairage naturel : optimisation de l espace en fonction de l accès à la lumière, création d ouvertures supplémentaires > adapter les points de lumière aux besoins d usage : installation de détecteurs de présence ou de passage, mise en place d une temporisation qui éteint automatiquement l éclairage après un laps de temps défini > adapter l éclairage en fonction de la luminosité extérieure : installation de capteurs de luminosité qui, en fonction de l intensité lumineuse des bureaux, pilotent la mise en marche, l intensité ou l arrêt de l éclairage mais peuvent aussi activer les stores et les volets > sensibiliser les salariés à éteindre les points de lumière en quittant leurs postes, salles de réunion, toilettes 5.2 Economie sur l éclairage L éclairage est dans tous les bâtiments une prestation incontournable : il contribue à assurer la sécurité, le confort des occupants et la productivité des activités. C est un poste souvent très important de dépense d énergie, et parfois le premier. Les principales approches d économie d énergie pour cette prestation sont les suivantes : 8

10 A - Réduire la puissance installée - - Utiliser des lampes de conception récente, qui à flux lumineux égal ont une puissance nominale fortement diminuée, notamment les lampes fluo compactes (- 70 % par rapport aux lampes à Incandescence), les tubes fluorescents récents de petit diamètre (- 30 % par rapport aux tubes Classiques) ; - utiliser des lampes à ballast électronique (- 20 % par rapport aux ballasts ferromagnétiques) ; - Utiliser des luminaires de conception récente, dont l optique utilise au mieux le flux lumineux émis par les lampes. L économie sur la facture de consommation électrique est alors doublée d une économie sur la durée de vie et la maintenance par la simplification qu offre le matériel performant. Le confort visuel est également amélioré. B - Supprimer les allumages inutiles En fonction du niveau d éclairement naturel - Dans un bâtiment, les zones situées près des fenêtres extérieures nécessitent moins d apport lumineux que les zones intérieures. Tenir compte de cette remarque de bon sens permet d économiser une proportion de l énergie consommée, variable selon l éclairement naturel intérieur pendant les heures de jour. Eclairement qu il faut évidemment compléter lors des heures de service quand la nuit est tombée. Cette fonction peut être assurée par un dispositif de commande de l éclairage intégrant une mesure d éclairement ou par des gradateurs insérés dans les luminaires qui font varier automatiquement le flux émis en fonction de la lumière extérieure. - A l extérieur, il est aussi possible de réduire l éclairage (parkings, allées, accès) aux heures les plus sombres. Cependant, comme dans la pénombre (au crépuscule) l oeil a besoin de plus d éclairage artificiel que dans la nuit noire, il est judicieux de prévoir un détecteur de niveau d éclairement et une horloge assurant la diminution progressive de la tension d alimentation des sources lumineuses. En fonction de la présence des occupants Sauf un éclairage minimum de sécurité, il ne faut pas éclairer en permanence des zones non occupées ou occupées par intermittence. Sont notamment concernés les couloirs, escaliers et paliers qui ne sont que des lieux de passage et les entrepôts et locaux techniques sans présence humaine permanente. La minuterie classique est déjà une source d économie importante. Pour plus de performance et de confort, il existe des détecteurs de présence, qui sont même intégrables dans les luminaires : lorsqu ils identifient un mouvement, ils commandent l éclairage des lampes situées à proximité qui restent allumées tant que le mouvement est détecté. En l absence de mouvement, les lampes s éteignent après un temps réglable. 9

11 5.2.3 Concevoir un système automatisé de gestion de l éclairage Des systèmes automatisés communiquant avec les différents organes (luminaires, interrupteurs, détecteurs, appareils de mesure) permettent de commander des éclairages séparément, par zone géographique, par type de point lumineux, par fonction et individuellement. Ces systèmes sont paramétrables, reconfigurables et flexibles. L économie d énergie qu ils permettent est maximale, tout en assurant le confort parfait de l utilisateur. VI REDUCTION DES PERTES D ENERGIES ELECTRIQUE Le réseau électrique lui-même consomme toujours de l énergie. De plus s il n est pas convenablement conçu et adapté aux besoins des utilisateurs, le réseau est une cause de gaspillage d énergie et en même temps ne donne pas toute satisfaction en terme de qualité et de disponibilité d énergie. 6.1 Amélioration du facteur de puissance L énergie réactive est consommée dans le circuit magnétique des charges telles les moteurs et par les éclairages fluorescents non compensés. En l absence de correction, le courant circulant dans les conducteurs est augmenté, pour une même énergie active utilisée. Un ensemble important de ces charges selfiques implique un déphasage entre l intensité et la tension dans l installation électrique du site. Le cosinus de l angle de ce déphasage est appelé facteur de puissance. Lorsque l intensité et la tension sont en phase et l intensité est minimale ; plus l écart est important avec cette valeur idéale, plus le fonctionnement est dégradé, avec pour conséquences : - une surintensité sur le réseau électrique du site, ainsi que sur le réseau public d alimentation ; - des pertes supplémentaires par effet Joule sur tout le réseau ; - une surcharge et un échauffement des transformateurs et une limitation de la puissance active disponible ; - une chute de tension en bout de ligne, qui peut induire un fonctionnement anormal de certains récepteurs sensibles ; - dans de nombreux cas, une pénalité financière facturée par le distributeur d énergie (dont les installations, elles aussi, sont surchargées par l énergie réactive consommée par leurs clients), pénalité dont les modalités de calcul sont variables selon le pays et le distributeur. La solution à ce problème est d installer des générateurs d énergie réactive (des condensateurs) soit au plus près des charges qui la consomment (compensation locale), soit dans des points choisis du réseau électrique (compensation centrale). La compensation est faite sur la partie basse tension du réseau électrique et parfois, dans le cas d installations plus puissantes, sur la partie moyenne tension. Une compensation correcte permet de maintenir le fonctionnement d une installation à un facteur de puissance supérieur à 0,93 qui est considéré comme satisfaisant. Mais une installation ne fonctionne pas en permanence dans la même configuration : des circuits sont commutés, des charges sont mises en service ou hors service, des moteurs démarrent et s arrêtent. Et il n est pas souhaitable de laisser connectée en permanence la 10

12 compensation calculée pour la charge maximale, car il y a un risque de «surcompensation» avec des surtensions nuisibles à l installation et aux équipements. En pratique, une compensation optimale peut être réalisée avec des condensateurs groupés en «gradins», chaque gradin étant connecté au circuit électrique par un contacteur piloté par un régulateur assujetti au facteur de puissance mesuré. 6.2 Réduction du taux d harmoniques Des «harmoniques» (courants ou tensions de fréquence multiple de la fréquence de fonctionnement 50 ou 60 Hz) sont générés par certains récepteurs dits «non linéaires», notamment ceux qui comportent de l électronique : appareils ménagers, ordinateurs, onduleurs, variateurs de vitesse Ils se superposent au courant ou à la tension du réseau électrique. Ces harmoniques, renvoyés en amont sur le réseau, constituent une pollution pour tous les autres récepteurs dont certains sont très sensibles. De plus ils sont aussi la cause de pertes d énergie par effet Joule, qui peuvent couramment atteindre 10 % dans les conducteurs, les transformateurs et tous les récepteurs. Préserver la qualité de l énergie électrique (forme d onde, fréquence ) oblige à réduire ou éliminer ces harmoniques, et pour cela à mettre en place des filtres anti-harmoniques adaptés au réseau et aux récepteurs du bâtiment dont la conception nécessite des études très spécialisées. Dans des cas industriels très spécifiques (fours de métallurgie, machine à souder) les filtres sont insuffisants, c est le réseau électrique qui doit être initialement conçu pour cette utilisation. 6.3 Réduction des pertes thermiques sur le réseau électrique Ces pertes sont produites par le passage du courant dans toutes les parties du réseau électrique du bâtiment (effet Joule). Le remplacement d anciens appareils ou équipements par d autres matériels récents permet de réduire de manière significative ces pertes : - les transformateurs de distribution (jusqu à 3 MVA) Les évolutions technologiques des matériaux et en particulier des tôles magnétiques permettent une réduction des pertes à vide de 15 à 20 % quelque soit le type de transformateur, immergé ou sec. - les tableaux et coffrets électriques C est une recherche sur leurs architectures de répartition qui a permis de réduire les longueurs des conducteurs d environ 40 % dans les tableaux généraux basse tension - TGBT et ainsi leurs pertes par effet Joule d environ 30 %. A cette économie d énergie doit être ajoutée celle réalisable par le choix des appareils qui y sont intégrés. C est le cas notamment des contacteurs, souvent en nombre dans les automatismes. - les ASI (Alimentation Sans Interruption) Le rendement des onduleurs varie selon les caractéristiques de la charge alimentée (facteur de puissance notamment) et les technologies récentes ont permis une amélioration importante du rendement des onduleurs d autant plus intéressante que le facteur de puissance est élevé : de l ordre de 10 à 15 % par rapport aux systèmes plus anciens. En fonction de la puissance du réseau secouru, il est donc possible de réaliser une économie appréciable en remplaçant des onduleurs anciens. 11

13 VII Economie sur le fonctionnement des systèmes mécaniques Les monte-charges, ascenseurs, élévateurs, escaliers roulants et systèmes de manutention sont mus par des moteurs électriques avec un grand nombre de démarrages et des variations importantes de charge. Là encore, des économies d énergie sont réalisables par une maintenance sérieuse effectuée par des professionnels, complétée de contrôles réguliers (les dérives de consommation sont souvent annonciatrices de panne). La commande des moteurs par des variateurs de vitesse, outre les réductions de consommation, offre une plus grande souplesse de fonctionnement. 7.1 Avantages d une bonne maintenance La plupart des systèmes de confort et utilités du bâtiment doivent bénéficier de nos jours d une maintenance périodique préventive pour les mêmes raisons (concurrence accrue et délais réduits) que les process. Elle peut aussi être complétée par un contrôle continu de l état des systèmes. Par exemple, lorsqu un simple moteur électrique commence à avoir un fonctionnement anormal à cause d un défaut de fabrication, d un dépassement de ses conditions normales de fonctionnement ou d usure, cela se traduit presque toujours par des échauffements anormaux, un ralentissement, une baisse de son facteur de puissance et une surconsommation. Ce défaut aboutit plus ou moins rapidement à une interruption de service, et pendant tout le temps où le défaut n est pas détecté et corrigé, la consommation reste excessive. Ainsi, la maintenance limite le nombre et la durée des interruptions de service, et elle permet de maintenir le rendement des différents équipements dans les plages nominales 7.2 Importance du comptage Il en est de même dans tous les bâtiments à usage collectif : les comportements individuels et les consommations changent selon que les charges d un service commun sont réparties ou sont affectées suivant des relevés de consommation individuelle. Cela peut paraître une évidence, mais l une des plus importantes sources d économie est le comportement des personnes. Il est donc nécessaire, pour une organisation qui a des objectifs de réduction des coûts, de responsabiliser tous ses services sur les économies réalisables. L installation et le relevé de compteurs d énergie divisionnaires judicieusement placés avec, ou non, l affectation des coûts réels (par service, par atelier, par étage, par système fonctionnel), qui sensibilise les personnes concernées, est la première étape. Ces compteurs peuvent en même temps mesurer l énergie réactive, les chutes de tension, les courants harmoniques. Un dispositif (automate ou ordinateur) peut être dédié à la centralisation des mesures et à l établissement d outils de gestion. La seconde étape est dans l analyse et la comparaison des consommations qui mettent en évidence les actions correctrices locales à entreprendre. Ce comptage peut être complété, pour le chauffage (et la climatisation), par un comptage d énergie thermique et/ou par des relevés de température pour vérifier ou modifier des consignes données. 12