Le courant continu au cœur des nouvelles architectures industrielles
Face aux objectifs de décarbonation et à l'augmentation du coût de l'énergie, l'industrie recherche des solutions permettant de concilier performance, sobriété énergétique et résilience. Parmi les technologies qui émergent figure le DC Grid, ou réseau industriel à courant continu, qui repense l'architecture électrique des installations afin de limiter les pertes et de mieux valoriser les énergies renouvelables.
Alors que les infrastructures électriques industrielles reposent historiquement sur le courant alternatif, un nombre croissant d'équipements fonctionnent déjà en courant continu. Variateurs de vitesse, moteurs, robots, systèmes de stockage, éclairages LED ou encore bornes de recharge nécessitent tous une conversion entre courant alternatif et courant continu, source de pertes énergétiques.
Le principe du DC Grid consiste à distribuer directement une alimentation en courant continu à ces équipements. Les énergies renouvelables, telles que le photovoltaïque ou l'éolien, ainsi que les systèmes de stockage, peuvent ainsi être intégrés plus simplement au réseau, sans multiplier les étapes de conversion.
Une meilleure efficacité énergétique et davantage de résilience
Cette architecture permet notamment de récupérer l'énergie de freinage produite par certaines machines industrielles et de la réinjecter immédiatement sur le bus continu afin d'être réutilisée par d'autres équipements.
Les systèmes de stockage connectés directement au réseau DC permettent également d'absorber les excédents de production puis de restituer l'énergie sans conversion supplémentaire. Cette gestion des flux contribue à lisser les consommations, réduire les pointes de puissance et limiter les sollicitations du réseau public.
Au-delà des économies d'énergie, cette approche améliore également la disponibilité des installations. La réduction du nombre de convertisseurs diminue les risques de défaillance tandis que la gestion intelligente des flux énergétiques renforce la stabilité de l'alimentation électrique. Dans certains cas, les surplus d'énergie peuvent même être réinjectés vers le réseau public.
Le courant continu ouvre également la voie à de nouvelles architectures de communication. En 48 V DC, il devient possible d'acheminer simultanément puissance et données grâce à des technologies telles que le Power over Ethernet (PoE) ou le Single Pair Ethernet (SPE), simplifiant ainsi le câblage tout en facilitant le pilotage individuel des équipements.
Phoenix Contact mise sur l'écosystème DC
Convaincu du potentiel de cette technologie, Phoenix Contact participe activement au développement des standards internationaux du courant continu industriel. L'entreprise est notamment membre fondateur de l'Open Direct Current Alliance (ODCA) et a rejoint la fondation Current/OS afin de contribuer à l'élaboration d'architectures DC sûres, ouvertes et pérennes.
Selon les travaux de ces organisations, les réseaux à courant continu pourraient permettre des économies d'énergie comprises entre 5 et 20 % tout en réduisant fortement les besoins en matériels électriques grâce à une architecture simplifiée.
Cette stratégie se concrétise notamment sur le site allemand de Blomberg avec le bâtiment G60, équipé de son propre réseau en courant continu. Ce démonstrateur associe stockage d'énergie, ascenseurs à récupération d'énergie, bornes de recharge bidirectionnelles et solutions de gestion des pics de consommation afin d'illustrer les possibilités offertes par ces nouvelles infrastructures.
Pour accompagner cette évolution, Phoenix Contact propose différents composants dédiés aux réseaux DC, notamment des alimentations, des dispositifs de protection et de commutation, des connecteurs capables d'interrompre l'arc électrique en courant continu ainsi que des solutions de stockage destinées à optimiser les performances énergétiques des installations industrielles.
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