Vous pouvez retrouver dans le 1er épisode un résumé très personnel des échanges lors d’une première table ronde sur l’éco-conception du bâtiment connecté à laquelle j’ai été invité. Dans ce second volet je vais tâcher de vous retranscrire les discussions d’une deuxième table ronde consacrée à la généralisation du courant continu. Evidemment comme tout ce que j’écris sur ce blog cela représente mon avis propre aussi je vous laisserai poursuivre vos recherches pour corriger quelques approximations éventuelles!
Microgrids DCgrids : Quelle place du DC (courant continu) dans la convergence
Animée par Emmanuel François, président de la Data Governance Alliance for Smarter Citizens. Intervenants :
- Julien LEROY, Responsable pôle Système, ACOME
- Romain SCOLAN, Chef de projets Cegelec Nord Grands Projets, VINCI ENERGIES
- Jean-Luc THOMAS, Professeur Titulaire de Chaire – , CONSERVATOIRE NATIONAL DES ARTS ET METIERS
- Yannick NEYRET, President of Current/OS Foundation & Schneider Electric employee,
- Véronique LEGRAND, Professeur titulaire de la Chaire de sécurité informatique, CNAM
- Jérome DURAND, Technical Solutions Architect, CISCO
Cette table ronde était elle aussi passionnante. Emmanuel François et le professeur Jean-Luc Thomas ont rappelé l’historique de la généralisation de l’usage du courant alternatif. La genèse remonte à l’electrification de la ville de New-York dans les années 1880. Thomas Edison et Nikola Tesla s’affrontèrent sur ce sujet et ce dernier l’emporta avec sa proposition d’utiliser le courant alternatif (AC). Il manquait à l’époque certaines capacités techniques pour permettre de généraliser l’usage du courant continu (DC), plus complexe à stabiliser. Aujourd’hui les technologies ont évidemment évolué et il est possible d’avoir du courant continu de bout en bout, à la fois dans des échanges à très haute tension entre pays, mais aussi dans la distribution dans les villes et au sein du bâtiment. L’avantage de cette généralisation en DC est d’éviter les déperditions considérables au niveau des conversions AC/DC et DC/AC qui représentent globalement plus de 20% de perte aujourd’hui. Il convient de rappeler que si le courant est transporté en AC, tous les équipements terminaux fonctionnent en courant continu. Si le transformateur qui alimente votre ordinateur portable chauffe, c’est qu’il y a des pertes quelque part! Et dites-vous bien que les transformateurs sont partout autour de vous, et sont pour la plupart très inefficaces.
Le généralisation du courant continu permet aussi de raccorder directement sur le réseau électrique des panneaux solaires ou batteries des véhicules électriques qui fournissent du courant continu. Il permettent d’absorber des pics de consommation difficiles à adresser via votre fournisseur habituel d’énergie à l’échelle globale. Pourquoi transformer l’énergie de vos panneaux photovoltaïques ou batteries en courant alternatif alors qu’on peut la consommer directement en courant continu en diminuant considérablement les déperditions? On évite ainsi une double transformation DC / AC / DC ! Le courant continu semble ainsi très prometteur face au challenge du “mur de l’énergie” qui se dresse devant nous.
Romain Scolan a pu partager une réalisation innovante en France sur un site “full DC” qu’il a pu concevoir. Sur ce bâtiment innovant Vinci Energies, inutile de brancher le moindre transformateur. Pour reprendre l’exemple précédent, si vous voulez recharger votre ordinateur, il vous suffira de le connecter en USB-C et il se rechargera directement sans aucun besoin de conversion, en tirant profit des sources locales sur le bâtiment (panneaux solaires…)
Dans ce contexte de transition j’ai rappelé qu’on pouvait découper la problématique du DC entre le last mile (l’alimentation des terminaux) et le first mile (la distribution en amont). Le réseau Ethernet avec le POE (Power Over Ethernet) permet de distribuer jusqu’à 90W en 48VDC à chaque terminal connecté (standard Univeral POE+), répondant déjà à de nombreux besoins. Le réseau ne doit plus être perçu comme un consommateur de courant mais comme une source d’énergie intelligente capable de contrôler et mesurer finement les usages, répondant ainsi à de nouvelles obligations réglementaires. J’ai pu parler de certaines innovations Cisco pour accompagner cette transition (perpetual POE, power telemetry, certifications EnergyStar…) Certes aujourd’hui le commutateur reste la plupart du temps alimenté en courant alternatif mais j’ai souligné la capacité à ce niveau de limiter la casse avec des blocs d’alimentation titanium qui offrent un rendement largement supérieur aux transformateurs qui se multiplient sous nos yeux. Il suffira le jour J de remplacer l’alimentation du commutateur pour encore gagner en efficacité. J’ai aussi rappelé que certains de nos équipements comme nos switchs compacts 9200CX pouvaient déjà être alimentés en HVDC (380V en courant continu). En tant que leader du marché nous sommes prêts pour cette transition qui s’opère!
Julien Leroy a pu développer l’intérêt du POE et de la convergence Energie-Numérique. La convergence des réseaux silotés du bâtiment vers une seule infrastructure Ethernet/IP offre des avantages à tous les niveaux. Il a pu montrer des exemples d’usage chez plusieurs clients.
Nous avons pu découvrir après quelques exemples dans le monde illustrant cette transition plus large vers le DC. Des quartiers entiers en Chine se sont développés exclusivement en courant continu, avec mise en place par exemple de matériels électroménagers ad-hoc en DC!) Certains constructeurs prennent les devants pour être leaders dans cette transition qui s’annonce.
La suite s’est révélée tout autant passionnante avec l’explication de l’absolue nécessité que les réseaux DC communiquent pour notamment “lisser” ou “nettoyer” le courant, opération largement plus complexe en DC qu’en AC. Dans ce contexte, le risque cyber du réseau DC doit donc absolument être pris en compte dès sa conception. A ce niveau la pertinence d’un last mile via le réseau informatique a pu être mise en exergue. Les professeurs Legrand et Thomas ont pu développer les problématiques cyber d’une manière plus générale avec les risques associés. A ce niveau les dégâts d’une attaque peuvent être catastrophiques avec des dégradations fortes d’équipements électriques (modification des tensions distribuées…)
Tous ces échanges étaient très enrichissants et je vous encourage à poursuivre vos recherches. Et j’espère que vous aurez une petite pensée pour moi la prochaine fois que vous brancherez un chargeur sur une prise 2P+T!
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