Rechercher
Contactez-nous Suivez-nous sur Twitter En francais English Language
 

De la Théorie à la pratique











Abonnez-vous gratuitement à notre NEWSLETTER

Newsletter FR

Newsletter EN

Vulnérabilités

Se désabonner

Emerson Network Power analyse les applications clés de l’alimentation DC 400 V

juillet 2012 par Emerson Network Power

La demande croissante en électricité, la flambée des coûts énergétiques et l’adoption généralisée des sources d’énergie renouvelable, encouragent l’adoption de nouvelles architectures d’énergie comme le courant continu 400 V qui permet d’accroître l’efficacité des réseaux et des entreprises. Emerson Network Power, une entreprise d’Emerson, s’appuie sur son expertise et son expérience dans la protection et la distribution de l’alimentation électrique pour identifier et analyser quatre applications qui vont pouvoir tirer parti de l’émergence de la technologie de distribution électrique 400Vdc, dont l’utilisation apparaît comme une alternative viable aux architectures électriques traditionnelles.

Les technologies de courant continu et de courant alternatif (AC) ont évoluées depuis la fin du XIXe siècle, lorsque Tesla et Edison rivalisaient pour établir une méthode de distribution du réseau électrique. Comme les technologies de cette époque ne permettaient pas d’utiliser de manière sûre et économique le courant continu sur de longues distances, l’alimentation AC a remporté la bataille des réseaux électriques. Aujourd’hui, l’utilisation du courant continu sur de longues distances est rentable, les énergies renouvelables à base de courant continu connaissent un foisonnement rapide et les équipements technologiques fonctionnent sur courant continu. Cependant, le réseau électrique continue de distribuer du courant alternatif, ce qui entraîne des pertes de rendement croissantes dans notre monde énergivore et régi par les technologies.

« Les récents progrès en matière de technologies de conversion d’énergie, associés à la croissance rapide des équipements à courant continu, ont créé un cadre dans lequel il convient de s’intéresser de près à la distribution de l’alimentation DC 400 V », a déclaré Mark Murrill, directeur des initiatives liées à l’alimentation DC 400 V pour Emerson Network Power. « Les normes internationales nécessaires à la généralisation de l’alimentation DC 400 V sont désormais en bonne voie, comme le montre l’adoption de la norme EN 300 132-3-1 de l’Institut européen des normes de télécommunication (ETSI) en février 2012. Comme les fournisseurs sont de plus en plus nombreux à prendre en compte cette norme, l’adoption du courant continu 400 V progressera rapidement pour de nombreuses applications et d’autres normes seront clarifiées et adoptées. »

Pour Emerson Network Power, la technologie DC 400 V a actuellement quatre applications principales : les centrales de télécommunication, les datacenters, les locaux commerciaux et les transports – des secteurs qui ont chacun leurs raisons d’adopter cette nouvelle technologie.

Télécommunications : réduire la quantité de cuivre et les coûts dans les centres

Contrairement au réseau électrique, les réseaux de télécommunication utilisent depuis longtemps la distribution DC, notamment pour son haut degré de fiabilité et ses excellentes performances en matière de qualité du signal. Étant donné que les équipements de télécommunication ont évolué vers la technologie DC avec les technologies numériques, la distribution actuelle de l’alimentation DC est déjà bien adaptée aux équipements alimentés en courant continu ; mais des gains en termes de coûts et de rendements sont toujours possibles. Ainsi, le courant continu 400 V convient particulièrement à l’approvisionnement en courant fort sur de longues distances, car il réduit les coûts d’installation et de fonctionnement et améliore la gestion des câbles par rapport au courant continu 48 V. En effet, il implique une réduction d’au moins 80 % des câbles en cuivre utilisés, ce qui a des répercussions sur les coûts et le temps nécessaires à l’installation. De plus, la réduction des pertes en ligne augmentera l’efficacité énergétique de bout à bout et réduira les coûts de fonctionnement.

Datacenters : réduire les pertes de conversion

Pour les datacenters, l’adoption de l’alimentation DC 400 V est motivée par la nécessité d’atteindre une grande disponibilité et une haute efficacité ainsi que de réduire les coûts totaux. Comme l’alimentation AC du réseau public doit être convertie en alimentation DC pour pouvoir être utilisée par tous les équipements informatiques et que les systèmes de stockage d’énergie (batteries, volants d’inertie, etc.) et les sources d’énergie renouvelable fournissent de l’électricité DC, une architecture électrique DC typique nécessite un nombre de conversions moins important du réseau au microprocesseur. La réduction du nombre de conversions permet non seulement d’économiser de l’énergie, mais aussi d’augmenter la disponibilité de l’électricité critique grâce à une distribution simplifiée et une réduction du nombre de points de défaillance dans la chaîne énergétique. De plus, l’alimentation DC ne nécessite pas un rééquilibrage des phases ou la prise de mesures particulières en matière d’harmoniques, ce qui élimine les pertes électriques dues au déclassement des équipements.

Parmi les autres options d’alimentation DC pour les datacenters figurent les options basées sur le courant continu 48 V, qui convient le mieux aux solutions en allées là où les charges (serveurs) sont à proximité de l’onduleur (ASI). La configuration 48 V n’est pas comparable à un système traditionnel d’ASI à courant alternatif pour l’alimentation de salles, mais maintenant, grâce au lancement de systèmes et de composants d’alimentation DC 400 V, les avantages de l’alimentation DC sont pour la première fois disponibles dans une solution professionnelle destinée aux datacenters.

« Les centraux de télécommunication ressemblent de plus en plus aux datacenters traditionnels. À mesure qu’elles adoptent des densités électriques plus élevées et un plus grand nombre d’équipements informatiques dans les centrales et les têtes de réseau câblé, la distinction entre les opérations des datacenters et des centraux de télécommunication s’estompe », a déclaré Rhonda Ascierto, analyste principale chez 451 Research. « Le potentiel d’économies réalisées grâce à l’alimentation DC varie d’un datacenter à l’autre. Cependant, théoriquement du moins, les avantages de l’alimentation DC dans les datacenters sont évidents : comme les serveurs utilisent l’alimentation DC, moins les étapes de conversion de l’alimentation AC sont nombreuses entre le réseau et les serveurs, plus le rendement est important. »

Locaux tertiaires : les énergies renouvelables encouragent la migration vers le DC et sont sources d’avantages

Que leurs motivations soit financières ou civiques, les propriétaires et les exploitants d’immeubles sont aujourd’hui de plus en plus nombreux à utiliser des solutions intelligentes qui réduisent la consommation énergétique en tirant parti de matériaux et de sources d’énergies renouvelables. L’utilisation d’énergies renouvelables produites sur place peut réduire, voire éliminer, la nécessité d’utiliser le courant du réseau électrique public. Cela est d’autant plus important pour le courant continu 400 V que les sources d’énergie renouvelable produisent une alimentation DC : ainsi, les applications alimentées par courant alternatif au sein d’un immeuble nécessitent de multiples conversions DC-AC, ce qui réduit le rendement de la production d’énergie renouvelable. Pour éviter ces conversions supplémentaires, les architectes et les ingénieurs conçoivent des installations dotées d’un « micro-réseau » permettant une distribution de l’alimentation DC 400 V partout dans l’ensemble ou certaines parties seulement d’un immeuble ou d’un campus. Cette solution améliore l’efficacité énergétique des systèmes, simplifie le micro-réseau électrique et améliore la fiabilité tout en réduisant les coûts de fonctionnement.

De plus, lorsque le micro-réseau d’un immeuble ou d’un campus est alimenté par plusieurs sources d’énergie, la distribution de l’alimentation DC 400 V est plus facile à contrôler car, contrairement au AC, les sources DC n’ont pas besoin d’être synchronisées. Ainsi, la source principale d’électricité peut être choisie en temps réel en tenant compte de facteurs comme la disponibilité (du soleil ou du vent, par exemple) et les coûts induits (prix de l’électricité).

Transports : la distribution DC est déjà adoptée et continuera à se répandre

De nombreux types de véhicules de transport (voitures, bateaux, transports en commun, locomotives, engins de chantier, etc.) intègrent l’alimentation DC pour faire fonctionner les moteurs ainsi que d’autres charges pour améliorer le rendement et économiser du carburant. Par exemple, dans le secteur naval et le secteur ferroviaire , l’alimentation DC est de plus en plus utilisée pour la propulsion des véhicules et l’arrimage des charges. De même, comme les véhicules électriques et hybrides, tels que les voitures et les bus, se multiplient, le courant continu constitue un choix logique pour les alimenter et les recharger rapidement. Dans ces véhicules comme dans d’autres, le courant continu sera utilisé conjointement aux technologies de courant et de distribution du DC 400 V à mesure qu’elles se penchent sur les systèmes hybrides et entièrement électriques.




Voir les articles précédents

    

Voir les articles suivants