Informatique-Industrielle

Les stations de pompage gagnent en efficacité énergétique

Peme-Gourdin, société française spécialisée dans la conception, la construction et la maintenance de pompes industrielles pour l’eau propre, a mené à bien, en partenariat avec ABB, un projet d’amélioration de la performance énergétique de stations de pompage d’un réseau de distribution d’eau potable.

Se doucher ou se brosser les dents entraîne une consommation d’eau mais également d’électricité. La distribution d’eau potable nécessite l’utilisation de pompes et de moteurs dont l’usure ou le mauvais fonctionnement peuvent représenter des pertes d’énergie significatives. Selon un rapport mondial des Nations unies (UN Water) datant de 2014, l’énergie représenterait 25 % des coûts de production d’eau potable dans le monde. En France, le Cercle Français de l’Eau a estimé en 2010 que la potabilisation de l’eau était le deuxième poste de consommation énergétique des services publics d’eau et d’assainissement avec une moyenne de 0,5 kWh/m3 d’eau potable produite.

Vaste plan de rénovation

L’industrie de l’eau se mobilise donc pour réduire sa consommation d’énergie et améliorer l’efficacité de ces processus. En 2018, les dirigeants d’un grand réseau de distribution d’eau ont lancé un plan massif de rénovation de leurs stations de pompage. Pour ce faire, ils se sont appuyés sur l’expertise en matière d’efficacité énergétique de Peme-Gourdin et d’ABB pour conduire ce projet d’optimisation énergétique.
Contrairement à un projet 100% neuf où la performance est garantie au moment de la commande, le client savait que l’optimisation énergétique finale dépendrait de l’expertise et de la qualité des interventions des équipes Peme-Gourdin et d’ABB. « Concernant les pompes, notre mission consistait d’abord à mesurer les performances des machines déjà en place et à estimer les gains qui pourraient être réalisés après rénovation. Notre action ne visait pas à remplacer toutes les pompes existantes par de nouveaux modèles, mais plutôt à remplacer les pièces d’usure (bagues, coussinets, chemises, etc.), à rétablir les jeux mécaniques et hydrauliques optimaux et à restaurer les états de surface – en fonte ou en bronze – des machines existantes. En effet, au fil du temps, ces éléments perdent en efficacité et affectent donc le rendement énergétique global du réseau de distribution d’eau », explique Jean-Marc Guibert, Président de Peme-Gourdin.

Des simulations sur banc d’essai ont permis de définir les meilleures caractéristiques de fonctionnement pour chaque couple pompe-moteur du réseau de distribution d’eau.

Ajuster les paramètres pour optimiser la consommation

Cet ambitieux plan de rénovation des stations de pompage visait également à les reconfigurer en tenant compte des récentes évolutions du réseau de distribution d’eau (taille, nombre d’habitants, etc.) et à intégrer de nouveaux moteurs à haut rendement (ABB IE4 M3BP). L’objectif était de mieux réguler la pression dans chaque station et d’éviter ainsi une consommation d’énergie inutile. « Au cours des vingt dernières années, la R&D sur les moteurs a énormément progressé. Lorsque vous changez le moteur électrique d’une pompe pour un modèle à haut rendement, vous devez refaire tous les calculs », indique Cyril Heroult, directeur des ventes de l’activité Motion d’ABB en France. « En d’autres termes, le défi consistait à obtenir les meilleures performances du couple mécanique-électrique. Ce défi a été relevé grâce à des simulations sur banc d’essai qui ont permis de définir les meilleures caractéristiques de fonctionnement pour chaque couple pompe-moteur du réseau. Au total, ces travaux de rénovation et d’optimisation auront concerné plus d’une centaine de machines. On estime qu’elle a amélioré de 7 à 10 % le rendement électrique global du réseau de distribution d’eau visé. », rapporte Laure Kleiss, directrice Business Motion chez ABB France.

Ces résultats montrent que la recherche de l’efficacité énergétique ne passe pas nécessairement par le remplacement de tous les anciens équipements, mais aussi par leur entretien et leur rénovation. Ce n’est pas anodin alors qu’on sait que les grands acteurs du secteur de l’eau cherchent désormais à améliorer l’empreinte carbone de leurs installations, notamment en utilisant des machines plus durables.

L’un des objectifs de ce plan de rénovation était de mieux réguler la pression dans chaque station de pompage et d’éviter ainsi une consommation d’énergie inutile.

Gagner en efficacité énergétique

Plus largement, cet exemple est une illustration concrète de l’ambition fixée par le « Mouvement pour l’efficacité énergétique » lancé en mars 2021 par ABB. Cette initiative vise à atténuer et à stopper le changement climatique par une meilleure gestion de l’énergie. Une ambition qui commence par la sensibilisation des parties prenantes aux possibilités d’efficacité énergétique dans l’industrie et les infrastructures. Elle implique également une collaboration accrue entre les clients et les partenaires afin d’augmenter systématiquement l’efficacité énergétique de leurs projets communs. « Ce mouvement repose sur l’objectif simple et réaliste qu’ensemble, nous pouvons faire progresser et soutenir l’avenir de l’industrie et de l’humanité. Ce projet réalisé pour une grande communauté française est un excellent exemple de ce que nous préconisons aujourd’hui pour l’industrie de demain », souligne Laure Kleiss. Ce changement de mentalité n’est plus une mode réservée aux grands groupes industriels. « Cela concerne désormais aussi les PME, telles que Peme-Gourdin. Ces dernières années, le thème de l’efficacité énergétique est naturellement devenu stratégique pour notre activité », assure Jean-Marc Guibert. « Il ne s’agit pas seulement de répondre aux exigences de nos clients, mais aussi d’assumer notre propre responsabilité d’entreprise face aux défis climatiques et énergétiques actuels. Nous devons désormais proposer des machines qui consomment moins d’énergie et offrent une plus longue durée de vie. » Selon ABB, en remplaçant tous les équipements industriels actuellement alimentés par des moteurs électriques par des technologies à haut rendement, il serait possible de réduire la consommation mondiale de 10 %. Cela représente la facture d’électricité annuelle combinée de l’Allemagne, du Brésil, du Canada et de la Russie.

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