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Les installations d'approvisionnement en énergie sont des systèmes techniques qui permettent un approvisionnement continu et sûr en énergie pour les ménages, l'industrie, le commerce et les installations publiques.

Ces systèmes assurent les tâches de production, de conversion, de stockage, de distribution et d'utilisation de l'énergie. Ils constituent donc un élément central de l'infrastructure des sociétés modernes et jouent un rôle clé dans la mise en œuvre de la transition énergétique.

Vous trouverez ci-dessous une vue d'ensemble du fonctionnement des installations d'approvisionnement en énergie, de leur utilisation et de leurs domaines d'application, ainsi qu'un aperçu des évolutions et tendances actuelles dans ce domaine :

Fonctionnement des installations d'approvisionnement en énergie :

Les sources d'énergie :

L'approvisionnement en énergie commence par l'utilisation de différentes sources d'énergie primaire :

1. Sources d'énergie fossiles : le charbon, le pétrole et le gaz naturel sont brûlés dans des centrales thermiques pour produire de l'électricité ou de la chaleur.
2. Les énergies renouvelables : L'énergie solaire, l'énergie éolienne, l'énergie hydraulique, la biomasse et l'énergie géothermique sont disponibles en quantités presque illimitées et produisent de l'énergie sans émissions.
3. L'énergie nucléaire : La fission nucléaire dans les centrales nucléaires produit de la chaleur qui est utilisée pour produire de l'électricité.

Conversion de l'énergie :

L'énergie stockée dans les sources primaires est convertie en formes d'énergie utilisables (principalement l'énergie électrique) à l'aide de différentes technologies :

1. Les centrales thermiques utilisent la chaleur dégagée par la combustion pour vaporiser de l'eau. La vapeur qui en résulte entraîne une turbine qui, à son tour, entraîne un générateur pour produire de l'électricité.
2. Les éoliennes convertissent l'énergie cinétique du vent directement en énergie électrique par l'intermédiaire d'une turbine.
3. Les systèmes photovoltaïques utilisent la technologie des semi-conducteurs pour convertir la lumière du soleil en courant continu, qui est ensuite converti en courant alternatif.
4. Les centrales hydroélectriques utilisent l'énergie potentielle ou cinétique de l'eau qui passe à travers des turbines pour produire de l'électricité.
5. Les centrales de production combinée de chaleur et d'électricité (PCCE) produisent simultanément de l'électricité et de la chaleur utilisable (cogénération).

Transmission et distribution de l'énergie :

Après conversion, l'énergie électrique est acheminée via les réseaux électriques :

1. les réseaux de transport transportent l'électricité sur de longues distances à haute tension (110 kV à 380 kV).
2. Les réseaux de distribution transportent l'énergie à des niveaux de tension moyens et bas (10 kV ou 400/230 V) jusqu'aux consommateurs finaux.
3. Les transformateurs sont utilisés pour adapter efficacement les niveaux de tension entre la production, le transport et l'utilisation.

Stockage de l'énergie :

Différentes technologies de stockage sont utilisées pour équilibrer les fluctuations de l'offre et de la demande :

1. Stockage à court terme : batteries (lithium-ion, par exemple), volants d'inertie ou stockage d'air comprimé.
2. Stockage à moyen terme : les centrales électriques à accumulation par pompage stockent l'énergie en pompant de l'eau dans un réservoir.
3. Stockage à long terme : Les technologies de conversion de l'électricité en gaz transforment l'électricité excédentaire en hydrogène ou en méthane, qui peuvent être stockés et réutilisés ultérieurement.

Utilisations et applications des centrales d'approvisionnement en énergie :

1. Ménages :
Fourniture d'énergie électrique pour l'éclairage, les appareils ménagers, la communication et, de plus en plus, le chauffage (par exemple au moyen de pompes à chaleur).
Fourniture d'énergie thermique pour le chauffage et l'eau chaude.

2. Industrie :
Énergie de processus pour les machines, les fours de fusion, les systèmes de refroidissement, etc.
Électricité pour les installations de production, les systèmes de contrôle et l'automatisation.
Chaleur pour les processus industriels (par exemple, réactions chimiques, processus de séchage).

3. Commerce et services :
Énergie électrique pour l'infrastructure informatique, l'éclairage, la climatisation et les équipements d'exploitation.
Chauffage et refroidissement pour les immeubles de bureaux, les hôtels, les supermarchés et d'autres secteurs de services.

4. Transport :
Alimentation électrique pour l'infrastructure ferroviaire et l'électromobilité.
Utilisation d'hydrogène et de carburants synthétiques pour les véhicules commerciaux, les navires et les avions.
Infrastructure de recharge dans le cadre des systèmes modernes d'approvisionnement en énergie.

Développements et tendances modernes dans le domaine des installations d'approvisionnement en énergie :

• Décentralisation : la tendance est à l'abandon de quelques grandes centrales électriques au profit d'un grand nombre de petites centrales de production décentralisées, telles que les centrales solaires, les parcs éoliens, les centrales de production combinée de chaleur et d'électricité ou les centrales au biogaz.
  Les prosommateurs (producteur + consommateur) gagnent en importance.
• Numérisation : les systèmes de mesure intelligents (compteurs intelligents) permettent d'analyser et de contrôler la consommation.
  Les réseaux intelligents mettent en réseau les producteurs, les installations de stockage et les consommateurs afin d'optimiser le réseau.
• Couplage sectoriel : L'intégration des secteurs de l'électricité, du chauffage et du transport améliore l'efficacité.
  Exemple : L'électricité excédentaire est utilisée pour produire de la chaleur (power-to-heat) ou de l'hydrogène (power-to-gas).
• Durabilité et protection du climat : Le développement des énergies renouvelables est un objectif central de la politique énergétique.
  Les systèmes d'approvisionnement en énergie sont de plus en plus souvent planifiés et exploités de manière neutre sur le plan climatique.

Les systèmes d'approvisionnement en énergie sont des systèmes complexes qui jouent un rôle central dans la société moderne. Ils garantissent la qualité de vie, permettent la croissance économique et sont essentiels à la décarbonisation.

Vous trouverez ci-dessous un aperçu des critères les plus importants auxquels vous devez prêter attention lors de l'achat d'installations d'approvisionnement en énergie :

Un certain nombre de facteurs techniques, qualitatifs et économiques doivent être soigneusement pris en compte lors de l'achat d'installations d'approvisionnement en énergie. Une sélection bien fondée est décisive pour la fiabilité opérationnelle, la durée de vie et le fonctionnement sans entretien des systèmes d'approvisionnement. En raison de la grande variété de composants disponibles dans le domaine des installations d'approvisionnement en énergie, nous présentons ci-dessous quelques exemples de ce qu'il convient de prendre en considération lors de l'achat d'un système dans le domaine de la conversion de l'énergie.

• Avant d'acheter une installation d'approvisionnement en énergie, il est nécessaire de procéder à une évaluation précise des besoins et à une analyse des exigences :
• Quelle est la puissance électrique ou thermique requise ? Fonctionnement continu ou couverture des pics de charge ?
• Quel type d'énergie est nécessaire ? De l'électricité, de la chaleur, du froid ou une combinaison (par exemple, la production combinée de chaleur et d'électricité) ?
• Sur quel profil de fonctionnement les besoins en énergie sont-ils basés ? Fonctionnement continu ou intermittent ? Fluctuations jour/nuit ?
• Quelles sont les conditions du site à prendre en compte ? Espace disponible, accès aux sources d'énergie (gaz, énergie solaire, énergie éolienne), conditions d'autorisation, raccordement au réseau.
• Le choix de la technologie appropriée dépend de l'utilisation prévue, des facteurs économiques et des conditions-cadres techniques :
• Types de centrales électriques : Système photovoltaïque, turbine éolienne, centrale de production combinée de chaleur et d'électricité, stockage en batterie, générateur d'électricité de secours, etc.
• Flexibilité et évolutivité : Le système peut-il être adapté ou étendu pour répondre aux exigences futures ?
• Compatibilité : Le système est-il compatible avec les réseaux, les lignes ou les systèmes de contrôle existants ?
• Qualité technique et fiabilité :
• Certifications : Conformité aux normes pertinentes (par exemple VDE, ISO, IEC).
• Durée de vie : quelle est la durée de vie prévue ? Quelles sont les garanties disponibles ?
• Coûts de maintenance : Quel est le niveau d'entretien requis ? Existe-t-il des contrats de service ?
• Fiabilité opérationnelle : Quelle est la probabilité de défaillance ? Quelles sont les redondances prévues ?
• Accordez une attention particulière à l'efficacité énergétique et aux aspects environnementaux :
• Plus l'efficacité est élevée, moins les pertes d'énergie sont importantes.
• Les émissions de CO₂, les émissions sonores et la chaleur résiduelle sont importantes pour les réglementations environnementales et l'éligibilité aux subventions.
• Ce n'est pas seulement le prix d'achat qui compte, mais le coût total de possession (TCO) :
• Quels sont les coûts d'investissement : acquisition, installation, mise en service ?
• Quels sont les coûts d'exploitation : Consommation d'énergie, maintenance, assurance, personnel.
• Lors de la sélection des fournisseurs et de la rédaction des contrats, il convient d'accorder une attention particulière aux délais de réaction du fournisseur, à la disponibilité des pièces de rechange et à la possibilité d'effectuer une maintenance à distance.
• Les délais de livraison, les modalités de paiement et les garanties doivent également être pris en compte.
• Il est également important de savoir si le fournisseur propose des formations pour le personnel d'exploitation.
• L'intégration dans les systèmes existants est un autre facteur décisif :
• Le raccordement au réseau public est-il possible et économique ?
• Le système peut-il être intégré dans un système de gestion des bâtiments ou de gestion de l'énergie existant ?
• Le système peut-il être combiné avec d'autres systèmes (par exemple, stockage de chaleur, mobilité électronique, réseau intelligent) ?
• Les aspects juridiques et réglementaires doivent également être pris en compte dans la décision d'achat :
• Permis : Permis de construire, permis de raccordement au réseau, exigences environnementales.
• Conformité juridique : Conformité aux réglementations telles que EnWG, EEG, BImSchG, normes DIN.
• Systèmes de comptage et de facturation : Installation de points de comptage conformément à la loi sur l'exploitation des points de comptage (MsbG), systèmes de facturation pour l'alimentation et l'autoconsommation.
• Les domaines de la durabilité et de la pérennité doivent également être pris en compte dans votre décision d'achat :
• Progrès technologique : la technologie risque-t-elle d'être bientôt obsolète ?
• Économie circulaire : Les composants peuvent-ils être réutilisés ou recyclés ?
• Stratégies de décarbonisation : Le système contribue-t-il à la réduction des émissions de CO₂ et au respect des objectifs climatiques ?

L'achat d'installations d'approvisionnement en énergie nécessite une approche globale d'un point de vue technique, économique, juridique et environnemental. Une planification minutieuse, une sélection transparente des fournisseurs et une conception solide des contrats sont essentielles pour assurer le succès économique et durable de l'opération.

Les installations d'approvisionnement en énergie peuvent être achetées auprès de différents fournisseurs. Des informations complètes sur les fabricants et les fournisseurs d'installations d'approvisionnement en énergie du monde entier peuvent être trouvées sur Exportpages.