TR EcoDesign

2021 est une date jalon concernant les performances énergétiques des transformateurs, découvrez les éléments techniques liés aux futures modalités d’application avec le spécialiste mondial de l’énergie électrique et de la transformation digitale : Schneider Electric.

La genèse de la directive EcoDesign

Un contexte d’urgence climatique
> +62% demande énergétique mondiale d’ici 2050.
> ÷2 émissions de CO2 pour limiter les effets du réchauffement climatique.

L’engagement européen pour réduire les consommations d’énergie
> Paquet Climat de 2007 (horizon 2020) : – 20 % sur les émissions de GES vs 1990 et sur la consommation énergétique vs augmentation tendancielle et 20 % de renouvelables dans le mix de consommation d’énergie
> Depuis 2008, éco-conception (Directive 2009/125/CE) pour diminuer les consommations des véhicules, de l’électroménager, des luminaires et d’autres produits…

L’application aux Transformateurs de distribution électrique
Cette éco-conception ou « EcoDesign » s’applique aussi aux Transformateurs à travers une réglementation en 2 paliers :
> 2015: règlement initial (UE) n° 548/2014 applicable au 1er juillet 2015.
> 2021 : amendé par le règlement (UE) n°2019/1783 applicable au 1er juillet 2021.

Transformateurs plus économes
➔ économies d’énergie de 16TWhpar an après 2020 (= 50% conso annuelle d’électricité du Danemark) + éviter émission annuelle de 3,7millions de tonnes CO2.

Les pertes des Transformateurs de distribution électrique

L’électricité se perd entre son point de production et son point de consommation :
❑ Réseau de Transport ➔2,2% de perte pour RTE(2018) soit environ 11 TWh/an.
❑ Réseau de Distribution ➔6% de perte pour Enedis (2018) soit environ 23 TWh/an.
11% des pertes sur le réseau de transport(2018) sont liées à des déperditions dans les transformateurs (soit environ la conso annuelle d’une ville de 300 000 habitants).

Les pertes d’un Transformateur sont de 2 natures :
❑ Pertes à vide
➔ constantes, dues à l’induction magnétique. Leur valeur (en W) correspondant à P0.
Pour améliorer les pertes à vide, amélioration de la qualité des tôles magnétiques.

❑ Pertes en charge
➔ fonction de l’utilisation et proportion. au carré de l’intensité, dues aux échauffements dans les enroulements. Leur valeur (en W) correspondant à Pk.
Pour améliorer les pertes en charge, augmentation des sections conducteurs.

Les grandes lignes de la directive EcoDesign pour les Transformateurs

> Quoi ?
Baisser les pertes à vide et les pertes en charge.

> Quand ?
En 2 paliers 2015 (tiers 1) et 2021 (tiers 2).

> Comment ?
❑ Pour chaque palier et chaque puissance de transformateur, un seuil pour les niveaux de perte à vide et en charge.
❑ Sans tolérance de dépassement.
❑ Et pour les transformateurs de Puissance (> 3150 kVA), un Peak Efficiency Index (PEI*) à atteindre à minima.
* Le PEI est un ratio qui lie le niveau des pertes à vide et en charge à la puissance apparente transmise

Classification des pertes pour les transformateurs ≤ 3150kVA

Les niveaux de pertes s’expriment par deux couples de lettres et chiffres pour définir P0 et Pk :
❑Pertes à vide (P0) -> A0, AA0.
❑Pertes dues à la charge (Pk) -> Ak, Bk ou Ck.

Exemple d’un transformateur de 1000kVA huile 20kV- 410V :
Code couleur P0 et PK pour EcoD 2015

Évolution des normes, pertes et gains par périodes normatives
Même exemple d’un transformateur de 1000kVA huile 20kV-410V :

Tableau de synthèse des pertes applicables au Transformateurs

Qu’est-ce qu’implique la baisse des pertes des transformateurs ?

Exclusions possibles liées à des applications spécifiques

Le règlement Européen d’éco conception N° 548/2014 du 21/05/2014 amendé le 01/10/2019 ne s’applique pas aux transformateurs spécialement conçus aux fins suivantes :

> Alimentation en courant continu uniquement.
> Application de secours et temporaire.
> Application de soudage.
> Alimentation de four.
> Application ferroviaire.
> Transformateurs de mise à la terre (générateur homopolaire, BPN).
> Transformateur d’essai.
> Transformateurs conçus pour contribuer à la sûreté des installations nucléaires.
> Transformateur dont la puissance est inférieure 5 kVA.
> Installation « offshore ».
> Installation ATEX.
> …

Règlement Européen EcoDesign

Les différentes étapes de la directive Européenne

La transition EcoDesign 2015 – 2021 : les dates clés à retenir

❑ 01/07/2021 Seuls les transformateurs EcoDesign 2021 (tiers 2) pourront être livrés et mis sur le marché à partir de cette date.
Un produit est considéré mis sur le marché lorsqu’il est mis à disposition pour la première fois sur le marché. Cette phase ne concerne que les fabricants ou importateurs.
❑ 30/06/2021 Date limite de livraison des transformateurs EcoDesign 2015 (tiers 1).
A partir de cette date, les fabricants et importateurs n’auront plus le droit de livrer des transformateurs tiers 1 mais uniquement des tiers 2 même si le contrat a été signé auparavant.
❑ 26/03/2021 Dernières dates de prise de commande en EcoDesign 2015 (pour Schneider Electric).
La passation de commande doit prendre en compte la date limite de livraison du 30 Juin 2021.
Une mise à jour des offres Schneider Electric sera nécessaire en cas de non respect de ce critère.
❑ 26/02/2021 Dernières offres EcoDesign 2015 (pour Schneider Electric)
Prise en compte de la durée de validité de l’offre et sous réserve d’une date de livraison compatible.

Cas concret pour raisonner

Contexte :
En tant qu’installateur, pour une affaire en-cours chez un client, j’ai passé une commande d’un transformateur Eco D 2015 dont le planning prévoit une livraison au 15 juin 2021.

Situation :
Au mois de mai, le client m’informe que le planning prend du retard et me demande de décaler la livraison du transformateur au 15 juillet 2021.

J’ai 2 options :
1. Je dois être livré par le constructeur du transformateur EcoD 2015 avant le 30 juin 2021 : je stockerai le transformateur et ensuite je ferai la mise à disposition auprès du client le 15/07/21.
2. Je peux remplacer le transformateur EcoD 2015 par un transformateur EcoD 2021 si je souhaite le réceptionner de la part du constructeur à partir du 1er juillet (dans ce cas, les éventuels surcoûts sont à ma charge).