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Programme de soutien pour la transition vers des transformateurs efficaces
Förderprogramm für Umstieg auf effiziente Transformatoren
Grâce aux progrès techniques, des transformateurs de plus en plus efficaces sur le plan énergétique arrivent sur le marché. Dans un contexte de hausse des prix de l'électricité, il est particulièrement intéressant d'envisager le remplacement des modèles obsolètes. Pour ce faire, il est possible de compter sur le soutien financier d'un programme de promotion.
Dank der technischen Weiterentwicklung kommen immer energieeffizientere Transformatoren auf den Markt. Insbesondere vor dem Hintergrund steigender Strompreise lohnt es sich, den Ersatz veralteter Modelle zu prüfen. Dabei kann man auf finanzielle Unterstützung durch ein Förderprogramm zählen.
Travail rédactionnel : domotech
Redaktionelle Bearbeitung: eTrends
Lorsque l'énergie électrique est transportée, les lignes électriques chauffent, ce qui entraîne des pertes d'énergie. Celles-ci peuvent être minimisées par des tensions les plus élevées possibles, raison pour laquelle le réseau de distribution d'électricité en Suisse, comme dans d'autres pays, fonctionne avec différents niveaux de tension. Depuis les lignes à très haute tension, bien visibles dans le paysage, la tension de 380 kV ou 220 kV est transformée en haute tension par des transformateurs. Elle est transformée ensuite en moyenne tension dans les sous-stations des entreprises d'approvisionnement en électricité (EAE) - en Suisse, cette plage se situe généralement entre 8 et 16 kV.
Wenn elektrische Energie transportiert wird, erwärmen sich die Stromleitungen, was zu Energieverlusten führt. Diese lassen sich durch möglichst hohe Spannungen minimieren, weshalb das Stromverteilnetz in der Schweiz wie auch in anderen Ländern mit verschiedenen Spannungsebenen arbeitet. Vom Höchstspannungsnetz, das durch die charakteristischen Freileitungen in der Landschaft gut sichtbar ist, wird die Spannung von 380 kV beziehungsweise 220 kV mit Transformatoren auf Hochspannung umgewandelt. Diese wird in den Unterwerken der Elektrizitätsversorgungsunternehmen (EVU) auf Mittelspannung transformiert – in der Schweiz liegt dieser Bereich meist zwischen 8 und 16 kV.
De nombreux transformateurs obsolètes
Les transformateurs de distribution assurent ensuite l'étape suivante de transformation sur le réseau basse tension (400/230 V). Ces transformateurs se trouvent dans le réseau de distribution de l'entreprise d'électricité correspondante ou directement sur le site de grandes entreprises industrielles, commerciales et de services. La puissance apparente des transformateurs de distribution s'étend typiquement de 400 à 2500 kVA, la plupart se situant dans la plage de 400 à 630 kVA. Environ 80 000 transformateurs de distribution de ce type sont en service sur le réseau de distribution suisse. Beaucoup d'entre eux sont d'anciens modèles qui sont clairement inférieurs aux transformateurs modernes en termes d'efficacité énergétique.
Viele veraltete Transformatoren
Verteiltransformatoren sorgen anschliessend für den nächsten Umwandlungsschritt auf das Niederspannungsnetz (400/230 V). Diese Transformatoren befinden sind im Verteilnetz des entsprechenden EVU oder direkt auf dem Gelände von grossen Industrie-, Gewerbe- und Dienstleistungsunternehmen. Die Scheinleistung der Verteiltransformatoren reicht typischerweise von 400 bis 2500 kVA, wobei die meisten im Bereich 400 bis 630 kVA liegen. Im Schweizer Verteilnetz sind etwa 80 000 solcher Verteiltransformatoren im Einsatz. Viele davon sind ältere Modelle, die punkto Energieeffizienz modernen Transformatoren klar unterlegen sind.
Un noyau de fer amorphe pour une meilleure efficacité énergétique
Depuis l'introduction de la directive sur l'écoconception en 2015, les gains d'efficacité des transformateurs modernes sont principalement dus à l'amélioration de la qualité des tôles de noyau et à l'optimisation de la conception des noyaux et des bobines. Cela permet de réduire à la fois les pertes par hystérésis et les pertes par courants de Foucault, ce qui diminue à son tour les pertes à vide du transformateur et augmente ainsi le rendement global. Une efficacité énergétique encore plus élevée peut être obtenue avec des transformateurs dotés d'un noyau de fer amorphe qui, par rapport à un noyau de fer conventionnel constitué de tôles de noyau, se magnétise plus facilement et réduit encore davantage les pertes par hystérésis.
Toutefois, ces transformateurs à haut rendement sont aujourd'hui encore nettement plus bruyants, un peu plus grands et aussi plus chers que les transformateurs conventionnels. C'est pourquoi ils ne sont pas encore très répandus en Suisse. En raison des émissions sonores plus élevées, leur utilisation dans des stations de transformation situées dans des quartiers résidentiels n'est pas recommandée ; de plus, leurs dimensions plus importantes empêchent leur installation dans des stations existantes disposant de peu de place. Cette situation pourrait changer à l'avenir en raison des développements techniques, notamment parce qu'un investissement de remplacement dans des transformateurs à haut rendement est de plus en plus rentable en raison de la forte hausse actuelle des prix de l'électricité.
Mit amorphem Eisenkern zu höherer Energieeffizienz
Die Effizienzgewinne moderner Transformatoren sind seit der Einführung der Ökodesign-Richtlinie im Jahre 2015 hauptsächlich auf bessere Kernblechqualitäten und auf optimiertes Kern- und Spulendesign zurückzuführen. Dadurch sinken sowohl die Hystereseverluste als auch die Wirbelstromverluste, was wiederum die Leerlaufverluste des Transformators vermindert und so den Gesamtwirkungsgrad erhöht. Eine noch höhere Energieeffizienz lässt sich durch Transformatoren mit einem amorphen Eisenkern erreichen, der sich gegenüber einem konventionellen Eisenkern aus Kernblechen leichter magnetisieren lässt und die Hystereseverluste weiter senkt.
Allerdings sind diese hocheffizienten Transformatoren heute noch deutlich lauter, etwas grösser und auch teurer als konventionelle Transformatoren. In der Schweiz stehen sie deshalb noch nicht verbreitet im Einsatz. Aufgrund der höheren Lärmemissionen ist ihr Einsatz in Trafostationen in Wohnquartieren nicht empfehlenswert, zudem verhindern die grösseren Abmessungen den Einbau in bestehende Stationen mit wenig Platzreserven. Dies könnte sich in Zukunft aufgrund technischer Weiterentwicklungen ändern – insbesondere auch deshalb, weil sich eine Ersatzinvestition in hocheffiziente Transformatortechnik aufgrund der aktuell stark steigenden Strompreise immer mehr lohnt.
Le programme de subvention « BELTRAFO »
Le potentiel d'efficacité est considérable : en remplaçant un transformateur de distribution vieillissant par un nouveau modèle efficace, on peut économiser environ 6000 à 7000 kWh par an. Cela correspond environ à la consommation annuelle d'électricité de deux foyers typiques de trois personnes. Si l'on remplaçait tous les transformateurs de distribution en Suisse, l'électricité économisée chaque année correspondrait à la consommation de 160 000 foyers de trois personnes.
C'est pourquoi ProKilowatt encourage le remplacement des transformateurs existants par de nouveaux transformateurs plus efficaces. Le programme de subvention "BELTRAFO" s'adresse aux entreprises qui possèdent leurs propres transformateurs dans le domaine de la moyenne tension. Les transformateurs de distribution appartenant à des entreprises de distribution d'énergie ne sont pas éligibles. Il est facile de s'inscrire au programme de soutien sur www.beltrafo.ch, où les conditions sont également mentionnées et où des informations supplémentaires sont disponibles. Un outil permet par exemple de déterminer facilement le montant de l’aide financière
Förderung «Beltrafo»
Das Effizienzpotenzial ist beträchtlich: Wer einen in die Jahre gekommenen Verteiltransformator durch ein neues, effizientes Modell ersetzt, kann rund 6000 bis 7000 kWh pro Jahr einsparen. Dies entspricht ungefähr dem jährlichen Stromverbrauch von zwei typischen Drei-Personen-Haushalten. Würde man alle Verteiltransformatoren in der Schweiz ersetzen, entspräche der jährlich eingesparte Strom dem Verbrauch von 160 000 Drei-Personen-Haushalten.
Deshalb fördert ProKilowatt den Ersatz von bestehenden Transformatoren durch neue, effizientere Transformatoren. Das Förderprogramm «Beltrafo» richtet sich an Unternehmen mit firmeneigenen Transformatoren im Mittelspannungsbereich. Nicht förderberechtigt sind Verteiltransformatoren im Besitz von EVU. Für das Förderprogramm anmelden kann man sich unkompliziert auf www.beltrafo.ch, wo auch die Bedingungen aufgeführt sind und weitere Informationen zur Verfügung stehen. So lässt sich zum Beispiel mit einem Tool der zu erwartende Förderbeitrag einfach ermitteln.
Informations complémentaires sur les transformateurs
Promotion de nouveaux câbles
Les câbles basse tension se trouvent du côté secondaire du transformateur de distribution et constituent la liaison avec les consommateurs. Les câbles basse tension modernes ont une grande section transversale, ce qui réduit les pertes ohmiques en ligne. Ils sont donc nettement plus efficaces, mais aussi plus chers que les câbles traditionnels. Afin d'exploiter le potentiel d'économies dans ce domaine, BELTRAFO encourage le remplacement des câbles basse tension par des câbles plus efficaces. Comme pour les transformateurs, la soumission des projets se fait via le site web.
Vidéo sur le thème des transformateurs
Pourquoi les transformateurs ronronnent-ils ? (durée 2min56, source : Youtube, « Mentalité Ingénieur »)
Zusatzinfos zu: Transformatoren
Förderung neuer Kabel
Niederspannungskabel befinden sich auf der Sekundärseite des Verteiltransformators und bilden die Verbindung zu den Verbrauchern. Moderne Niederspannungskabel haben einen grossen Querschnitt, was die ohmschen Leitungsverluste reduziert. Dadurch sind sie deutlich effizienter, aber auch teurer als herkömmliche Kabel. Um das Einsparpotenzial in diesem Bereich zu nutzen, fördert Beltrafo den Ersatz von Niederspannungskabeln durch effizientere Kabel. Die Projekteingabe erfolgt wie bei den Transformatoren über die Website.
Videos zum Thema «Transformatoren»
Warum brummen Transformatoren? (Dauer: 1 min 19 s / Quelle: Youtube, F.M.H. Studios)
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