Écrêtage et économies d’énergie

Votre potentiel d'économies

Le calculateur SEMS vous donne, en quelques minutes et sans engagement, une première estimation du potentiel d’économies de votre site. L’Étude SEMS le chiffre ensuite précisément, en kW, en kWh et en francs.

Une facture d’électricité récente suffit. Résultat immédiat par e-mail. 

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Un seul quart d’heure fixe le prix du mois

SEMS Optimisation
De 15 à 30 % de réduction du pic quart-horaire, sans perturber la production.
L’écrêtage consiste à répartir dans le temps le fonctionnement des équipements énergivores afin que leurs appels de puissance ne se cumulent pas. SEMS Optimisation applique ce principe à l’échelle d’un site entier, minute par minute, en tenant compte des contraintes d’exploitation de chaque équipement.

La réduction obtenue porte sur la composante puissance de la facture — celle qui ne dépend pas de l’énergie consommée, mais de la manière dont elle est appelée.
Comprendre la facture d'électricité
La puissance appelée pèse environ un tiers de votre facture d’électricité
La facture d’électricité des clients commerciaux et industriels repose sur deux grandeurs distinctes : l’énergie consommée, en kilowattheures, et la pointe de puissance appelée, en kilowatts.

Cette pointe correspond à la puissance maximale appelée sur une période de quinze minutes, mesurée en kilowatts. La facture mensuelle d’électricité est basée sur la puissance la plus élevée enregistrée tout au long du mois.
Pourquoi la puissance est-elle facturée séparément de l'énergie ?

Le distributeur ne dimensionne pas son réseau sur l'énergie que vous consommez, mais sur la puissance maximale que vous êtes susceptible d'appeler. Deux sites consommant 1 000 kWh dans le mois ne lui posent pas les mêmes contraintes : celui qui appelle 1 000 kW pendant une heure mobilise une infrastructure sans commune mesure avec celui qui appelle 1 kW pendant 1 000 heures.

La facture d'un consommateur industriel ou tertiaire comporte donc deux composantes distinctes : l'énergie consommée, en kilowattheures, et la puissance appelée, en kilowatts. La seconde rémunère la capacité mise à disposition, et représente en général le tiers du montant facturé.

Comment le pic quart-horaire est-il calculé ?

Le compteur enregistre la consommation d'énergie par tranches de quinze minutes. En divisant l'énergie relevée par la durée de la tranche, il obtient la puissance moyenne appelée sur ce quart d'heure.

Un mois compte ainsi près de trois mille valeurs. Une seule est retenue pour la facturation : la plus élevée. Un unique quart d'heure — celui où le plus grand nombre d'équipements a fonctionné simultanément — fixe le tarif de puissance du mois entier.

Pourquoi faut-il maîtriser les pointes simultanées ?

Pour trois raisons principales, dont une seule est financière.

Le coût d'abord : plus la pointe est élevée, plus la composante puissance de la facture augmente, sans rapport avec l'énergie réellement consommée.

La stabilité de l'installation ensuite. Les démarrages simultanés de machines et de moteurs provoquent des appels de courant importants. Lorsque la marge entre la puissance disponible et la puissance requise devient insuffisante, une surcharge ponctuelle peut entraîner des perturbations de tension affectant d'autres activités du site, avec des conséquences directes sur la production.

L'équilibre du réseau enfin. Les réseaux de distribution se saturent progressivement, et les pointes y sont compensées par des moyens de production d'appoint, coûteux et émetteurs. Lisser la courbe de charge sert donc autant le site que le réseau qui l'alimente.

La solution SEMS
Piloter les équipements énergivores, pas la production

SEMS Optimisation identifie, pilote et valorise les gisements d’économies d’une installation. Le système surveille les équipements les plus gourmands en énergie et coordonne leur fonctionnement de manière à répartir leur activité dans le temps, sans perturber la production ni le confort d’utilisation des appareils.

Un compteur d’énergie et un module SEMS LoadOptimizer sont installés sur chaque équipement énergivore pilotable. Le pilotage s’exerce à l’extérieur des appareils : aucun automatisme interne n’est modifié, aucune ligne de production n’est arrêtée pour l’installation.

15 – 30 %

de réduction des pics de puissance quart-horaire

2 à 3 ans

d’amortissement de l’investissement

À la minute

fréquence de décision de chaque module

Principe de fonctionnement
Un module par équipement, une décision par minute

Chaque minute, chaque LoadOptimizer lit la consommation de l’équipement auquel il est raccordé, partage cette information avec les autres modules, reçoit les leurs, puis prend une décision de pilotage qu’il applique à la fin de la minute.

Chaque décision est locale, mais issue d’une information collective. C’est la somme de ces décisions coordonnées qui abaisse le pic de puissance du site et réduit la consommation inutile.

Mise en service
Quatre phases, de l’observation à l’optimisation
1

Mesures et apprentissage

Chaque module LoadOptimizer surveille en temps réel le comportement de l'équipement auquel il est raccordé, à partir des mesures fournies par le compteur associé. Cette phase analyse les habitudes de fonctionnement et les caractéristiques de consommation de l'équipement.
2

Génération des profils de consommation

Chaque module intègre une machine d'état capable de construire, générer et mémoriser un ou plusieurs profils de consommation à partir des données collectées. Ces profils identifient les cycles de fonctionnement ainsi que les flexibilités énergétiques disponibles.
3

Configuration des paramètres d'optimisation

Chaque module est configuré selon la flexibilité disponible et les contraintes opérationnelles de l'équipement piloté. La configuration tient également compte des tarifs d'électricité appliqués et des plages horaires pleines et creuses.
4

Exécution dynamique de l'optimisation

Une fois les paramètres configurés, chaque module active automatiquement son algorithme et pilote l'équipement associé en exploitant les flexibilités disponibles, tout en respectant ses contraintes de fonctionnement. L'optimisation est recalculée à chaque minute.
Architecture
Une intelligence collective, sans organe central
Aucune décision n’est prise par un serveur. Chaque LoadOptimizer décide seul, à partir de son propre état et des informations reçues de ses homologues. La réduction du pic résulte de la somme de ces décisions locales, coordonnées sans être commandées.

Cette architecture présente deux avantages opérationnels : la défaillance d’un module ou d’une liaison ne compromet pas le fonctionnement de l’ensemble, et le système reste réactif à l’échelle de la minute sans dépendre d’un serveur distant.

PILOTER SANS REMPLACER 

SEMS Optimisation est compatible avec tout compteur d’énergie communicant déjà installé, quelle qu’en soit la marque. Six modes de commande couvrent les configurations rencontrées en milieu industriel et tertiaire.
ON / OFFTrois relais de basculement simple : commande de marche ou d’arrêt des charges, délestage.
PWMModulation de largeur d’impulsion : signal de consigne 0–10 V pour réduire finement la puissance.
Automate (TOR)Signal sec 0–24 VDC, compatible avec les entrées tout ou rien des automates.
TCP/IPCommande réseau pour l’intégration au système d’information et le pilotage à distance.
ModbusProtocole standard d’échange avec les équipements, les automates et la gestion technique centralisée.
Commande de puissanceOptions électriques 230 VAC ou 50 VDC selon la commande disponible sur l’équipement.
Les économies
Des gains mesurés, non estimés

SEMS intègre un algorithme fondé sur des techniques de rétro-ingénierie et conforme au protocole IPMVP — International Performance Measurement and Verification Protocol. Il reconstitue en temps réel, à la minute, la courbe de charge que l’installation aurait suivie en l’absence d’optimisation.

 

L’écart entre cette référence et la consommation effective constitue l’économie mesurée. Les réductions de puissance et les économies d’énergie sont ainsi calculées en continu, et non extrapolées à partir d’hypothèses.

 

L’ensemble des gains est restitué dans le SEMS Live Dashboard, en kilowatts, en kilowattheures, en francs et en tonnes de CO₂ évitées — le même tableau de bord que celui décrit dans la fiche Monitoring.

Vos principaux bénéfices
  • Économies immédiates, avec suivi mesurable de la réduction de la facture d'électricité
  • Élimination des consommations inutiles grâce au mode SEMS « Mode ECO »
  • Diagnostic et détection des dérives de surconsommation et des surcoûts
  • Maintenance préventive grâce aux alertes de pannes et d'anomalies de fonctionnement
  • Génération automatique des signatures énergétiques, des rapports et des bilans
exemple d'une étude de cas
Un exemple chiffré

Site industriel équipé de seize points de pilotage. Dimensionnement et résultats attendus tels qu’établis par l’Étude SEMS.

Pic de puissance quart-horaire2 220 kW
Puissance pilotable identifiée1 634 kW — 73 % du pic
Réduction visée10 à 15 % — 222 à 333 kW par mois
Gain financier annuel25 000 à 38 000 CHF
Investissement70 000 CHF
Amortissement22 à 34 mois
Avantages
Ce que le système change, concrètement

Une économie immédiate

Les économies apparaissent dès la mise en service : réduction des pics de puissance quart-horaire et effacement de la consommation électrique inutile.

Simplicité d’installation

Le module se branche à l’extérieur des appareils et des équipements électriques. Aucun gros travaux, aucun blocage de l’activité.

Facilité d’utilisation

Entièrement plug and play, sans entretien ni maintenance de la part du client.

Un investissement accessible

L’investissement initial s’amortit sur 24 à 36 mois. Un modèle sans investissement initial est possible, financé par les économies générées, dans le cadre d’un Contrat de Performance Énergétique.

Large champ d’application

Plusieurs types de bâtiments et d’équipements, interaction avec la régulation des processus de production, supervision des équipements pilotés.

Un appui réglementaire

Contribution à la baisse des émissions de CO₂ et appui aux conventions d’objectifs avec l’Office fédéral de l’énergie.

La suite
Au-delà de l’écrêtage : le stockage

Le pilotage des équipements abaisse la charge globale de l’installation. Une batterie prolonge cette action : elle absorbe les pointes résiduelles et lisse davantage la courbe de charge, pour une réduction du pic quart-horaire plus profonde que le pilotage seul.

 

La même batterie sert simultanément deux autres usages : stocker l’énergie solaire excédentaire pour la restituer aux heures de forte consommation, et mettre sa capacité disponible à la disposition du marché du réglage réseau. Trois services rendus par un seul équipement, dont chacun fait l’objet d’une solution dédiée.