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25 february 2012 | La Revue POLYTECHNIQUE 02/2012 | Énergie

Comment mettre en œuvre efficacement des économies d’énergie

Voici des chiffres bien connus: plus d’un tiers de l’énergie consommée chaque année dans le monde l’est par l’industrie manufacturière. Cette énergie représente l’un des principaux facteurs de coûts indirects des industriels. Si nous sommes tous conscients de l’enjeu, pourquoi les industriels ne font-ils pas davantage pour réduire leur consommation d’énergie?
Le fait est que, sans une méthode uniforme pour mesurer, générer des rapports et contrôler la consommation d’énergie, ce poste de coûts est l’un des plus difficiles à gérer. Parallèlement, la mise en œuvre d’un système de gestion de l’énergie exige souvent d’importants travaux d’écriture de code d’application et peut faire double emploi avec la structure de contrôle existante. Il en résulte que, bien souvent, les industriels considèrent que les projets d’amélioration de la maîtrise de l’énergie sont trop longs et trop coûteux à mettre en œuvre.
Pour relever ces défis, l’entreprise Rockwell Automation participe à un projet révolutionnaire avec l’ODVA (Open DeviceNet Vendors Association) afin de développer une norme internationale pour l’énergie basée sur l’architecture Common Industrial Protocol (CIPTM); dont l’outil est le CIP Energy.
 
Qu’est-ce que le CIP Energy?
Le CIP Energy est conçu pour transformer la manière dont les industriels surveillent et contrôlent la consommation d’énergie, en fournissant une interface de commande commune et une structure de données visible via le réseau. Il s’agit d’une extension du protocole bien connu qui est au cœur d’EtherNet/IPTM. La spécification du CIP Energy comprend des attributs et des services qui aident les concepteurs de systèmes à réduire les coûts, ainsi que les délais de mise en œuvre des projets d’amélioration de la maîtrise de l’énergie.
Voici un exemple concret des possibilités de cet outil. Il permet de mettre à la disposition des systèmes d’information et d’automatisation de manière transparente et native, les données sur l’énergie bloquées à l’intérieur des produits d’automatisation, en tirant parti des technologies qui existent déjà sur le réseau. Les industriels peuvent ensuite partager ces données sur leur réseau d’opérations, des dispositifs jusqu’aux lignes de production, ainsi qu’aux systèmes d’entreprise, en passant par le réseau électrique.
Rockwell Automation estime que les industriels qui tirent parti du CIP Energy peuvent profiter de quatre avantages principaux.
 
1) Réduction des coûts de mise en œuvre
Aujourd’hui, de nombreux projets de gestion de l’énergie nécessitent des systèmes et un équipement de mesure séparés pour obtenir une visibilité sur la consommation d’énergie. Or, ces systèmes dépassent souvent la période d’amortissement requise de deux ans ou moins. C’est pourquoi les projets d’économie d’énergie ne sont pas considérés comme prioritaires. Toutefois, l’intégration directe du CIP Energy dans les systèmes Rockwell Automation Integrated Architecture existants évite aux industriels d’avoir à installer un système de gestion de l’énergie séparé, ce qui permet de réduire les coûts de mise en œuvre du projet et de raccourcir le délai de retour sur investissement.
 
2) Réduction des efforts de mise en œuvre
Certains industriels ne déploient pas de solutions de gestion de l’énergie parce que leur installation exige trop de ressources et d’efforts, y compris l’intervention de spécialistes externes pour configurer et programmer leur système. Un utilisant le CIP Energy, les ingénieurs peuvent considérablement diminuer les délais d’installation et de mise en service requis pour développer une solution de surveillance et de réduction de la consommation d’énergie, car les données sur l’énergie sont maintenant transmises de manière transparente sur le réseau. Cela leur évite d’avoir à concevoir, documenter, tester et déboguer un code spécial dans le contrôleur pour extraire et formater les données sur l’énergie. Dans une application d’essai de la solution, par exemple, le délai de configuration système est passé de 80 à seulement 2 h, grâce à l’utilisation du CIP Energy.
 
3) Meilleure visibilité de la consommation
Si des mesures sont effectuées au niveau des machines ou des processus de production, elles sont généralement contrôlées par un système distinct. Les données collectées sont rarement examinées en temps réel. Par conséquent, les entreprises perdent de précieux renseignements sur leur consommation d’énergie, ou y accèdent avec un retard considérable. Le CIP Energy change la donne en mettant à disposition les données sur le réseau, en facilitant l’accès à des informations sur l’énergie et en fournissant une plus grande visibilité sur la consommation d’énergie au niveau opérationnel, ce qui simplifie la définition de données de référence. Les industriels peuvent ainsi optimiser leur consommation d’énergie durant la production. Ils sont également en mesure de diagnostiquer les problèmes potentiels d’une machine ou d’un processus particulier. Par exemple, le fait de connaître la consommation d’énergie au niveau de l’équipement peut révéler une opportunité d’automatiser l’arrêt de cet équipement, lorsqu’il n’est pas utilisé, afin de réduire la consommation inutile d’énergie.
 
4) Mise en œuvre du réseau intelligent
Le CIP Energy est une technologie pour les entreprises qui se préparent à tirer parti du réseau intelligent. Les industriels peuvent commencer à gérer et optimiser leur consommation d’énergie au niveau des machines, des processus et de l’usine. Ils disposent, de ce fait, d’une base pour la négociation de leur contrat de fourniture d’énergie avec leur opérateur. Ils peuvent, par exemple, optimiser les régimes tarifaires des opérateurs ou les programmes de réponse à la demande, en tirant parti de l’intégration étroite entre les informations sur l’énergie et les opérations de l’usine. Les décideurs qui connaissent mieux l’impact de la réduction de la consommation d’énergie sur leurs processus industriels peuvent agir plus rapidement. Les entreprises peuvent ainsi réaliser des économies plus substantielles et améliorer leurs performances au niveau des services.
 
Le dispositif de mesure PowerMonitor 500, de Rockwell Automation qui intègre la technologie CIP Energy.
 
Feuille de route du CIP Energy
Rockwell Automation collabore avec ODVA afin de proposer une approche progressive pour l’adoption et la mise en œuvre du CIP Energy. Les premières améliorations de la spécification, disponibles dès à présent, ciblent la sensibilisation aux économies d’énergie au niveau des dispositifs en fournissant une vue détaillée de la consommation d’énergie. Pour soutenir cette première phase, Rockwell Automation intègre la technologie CIP Energy dans les produits, qui seront disponibles en 2012, tels que les gammes de dispositifs de mesure PowerMonitor 500 et 5000.
La phase suivante ciblera les applications de commande de puissance. Parallèlement, cette entreprise continue à développer son portefeuille de produits et son écosystème de partenaires afin de prendre en charge la fonctionnalité étendue du CIP Energy.