Quand on parle de consommation électrique, le premier réflexe est souvent de regarder les kWh. C’est logique : ils figurent sur la facture, dans les rapports mensuels et dans la plupart des bilans énergétiques. Mais un total de kWh ne dit pas quand l’énergie a été consommée, ni ce qui se passait sur le site au même moment.
C’est là que la courbe de charge devient utile.
Une courbe de charge électrique représente l’évolution de la puissance appelée par un site au fil du temps. Elle permet de voir les démarrages, les périodes stables, les pointes, les baisses de consommation et ce qui reste alimenté lorsque l’activité s’arrête.
Chez Finemeca, nous l’utilisons souvent comme premier support de discussion. Pas pour tirer une conclusion en trente secondes, mais pour poser les bonnes questions.
Commencer par une question simple
Lors d’une première démonstration, nous commençons volontiers par demander :
« À votre avis, combien consomme le site maintenant ? »
La question paraît simple. La réponse l’est rarement.
La plupart des personnes ont une idée de leur facture annuelle ou mensuelle. Elles savent parfois combien consomme une machine importante. Mais la puissance appelée à l’instant présent est beaucoup moins intuitive.
Nous ouvrons alors le dashboard de démonstration de notre propre bâtiment et regardons les valeurs qui remontent en quasi temps réel.
C’est un point de départ très concret. À cet instant, le site peut consommer quelques centaines de watts ou plusieurs kilowatts selon les équipements en service. On peut regarder la puissance totale, puis descendre au niveau des phases ou des départs instrumentés.
Cette première valeur n’a pourtant pas beaucoup d’intérêt seule. Elle répond uniquement à une question : que se passe-t-il maintenant ?
La suite consiste à remettre ce point dans son histoire.
Une courbe de charge n’est pas un compteur de kWh
La distinction est importante.
Le kWh mesure une énergie consommée sur une période. Le kW mesure une puissance.
Sur un compteur d’énergie, l’index en kWh augmente au fil du temps. Sur une courbe de charge, nous cherchons à voir comment la puissance évolue.
Selon l’instrumentation disponible, cette puissance peut être mesurée directement ou calculée à partir de l’énergie consommée entre deux relevés.
Un dashboard qui affiche uniquement un index cumulé en kWh n’est donc pas encore une courbe de charge. Pour comprendre le comportement du site, il faut remettre cette consommation sur un axe temporel.
La cadence à laquelle les mesures remontent dépend de l’instrumentation et de sa configuration. Pour la lecture qui nous intéresse ici, nous regardons surtout l’échelle d’observation : maintenant, une journée, plusieurs jours, deux semaines ou un mois.
Regarder d’abord une journée que le client connaît
Après les valeurs en quasi temps réel, nous regardons généralement une ou plusieurs journées précédentes.
Mais pas n’importe lesquelles.
Une journée est beaucoup plus intéressante lorsque le client sait ce qui s’est passé. Il connaît les horaires d’occupation, les périodes de production, les arrêts, les opérations particulières ou les équipements qui ont été utilisés.
La courbe devient alors un support de discussion.
Une montée de puissance le matin peut correspondre au démarrage de l’atelier. Un plateau pendant plusieurs heures peut être lié à une installation qui fonctionne en continu. Une pointe isolée n’est pas forcément un problème si le client peut immédiatement l’associer à un événement connu.
C’est une règle importante :
Une forme sur un graphique n’est pas un diagnostic.
La courbe fournit des indices. La connaissance du site leur donne du sens.
Nous partons de l’existant. Nous ajoutons la mesure là où elle manque et nous faisons circuler la donnée là où elle doit aller. Il ne s’agit pas de remplacer ce que le responsable du site connaît déjà de son installation, mais de confronter cette connaissance à des mesures objectives.
Avec du photovoltaïque, choisir une belle journée
Lorsqu’un site produit une partie de son électricité avec des panneaux photovoltaïques, le choix de la journée devient encore plus intéressant.
Nous cherchons volontiers une journée dont nous savons qu’elle a été bien ensoleillée.
Cela permet de regarder ensemble la production solaire, l’énergie importée depuis le réseau, l’énergie injectée et l’autoconsommation.
Le total quotidien est utile, mais le profil dans le temps apporte une autre lecture.
À quel moment la production augmente-t-elle ? À quel moment le site commence-t-il à injecter ? La consommation du bâtiment ou de l’atelier coïncide-t-elle avec la période de production solaire ? Une partie de la production est-elle disponible alors que les besoins du site sont faibles ?
C’est ce type de lecture qui permet de passer de :
« Nous avons produit autant de kWh »
à :
« Comment cette production a-t-elle réellement été utilisée ? »
La courbe de charge ne remplace pas le bilan énergétique. Elle lui ajoute la dimension temporelle.
La nuit et le week-end racontent souvent beaucoup de choses
Après une journée d’activité connue, nous allons regarder les moments où, en principe, il ne devrait presque plus rien se passer.
La nuit est un bon point de départ. Le week-end aussi.
Nous cherchons alors le talon de consommation, c’est-à-dire ce qui continue à consommer lorsque le bâtiment, l’atelier ou les installations ne sont plus utilisés normalement.
Ce talon n’est pas automatiquement du gaspillage.
Dans notre propre bâtiment, par exemple, certains équipements doivent rester alimentés. Les serveurs font partie de cette consommation permanente. D’autres consommations peuvent venir de l’éclairage extérieur ou d’équipements techniques qui doivent rester en fonctionnement.
La question n’est donc pas de vouloir atteindre zéro à tout prix.
La bonne question est plutôt :
« Parmi ce qui reste alimenté, qu’est-ce qui doit réellement l’être ? »
Nous avons déjà rencontré des situations où la mesure mettait en évidence un talon nocturne. Après vérification avec le client, une partie des équipements pouvait effectivement être arrêtée hors période d’activité.
La solution n’a pas consisté à poser immédiatement un automatisme.
Nous avons d’abord mesuré. Ensuite observé. Puis discuté avec le client et validé ce qui pouvait être coupé.
Seulement après cette étape, une commande au TGBT a permis d’agir sur un contacteur et de mettre hors tension ce qui n’était pas indispensable.
Mesurer d’abord. Comprendre ensuite. Agir en dernier.
C’est l’ordre qui évite de transformer un dashboard en machine à produire de fausses bonnes idées.
Prendre ensuite davantage de recul
Une journée connue permet de comprendre un fonctionnement. Elle ne suffit pas toujours pour savoir s’il s’agit d’une habitude.
C’est pour cela que nous élargissons ensuite la période affichée.
Deux semaines permettent déjà de voir si les mêmes profils reviennent. Un mois donne davantage de recul sur les jours ouvrés, les week-ends et les variations d’activité.
Il ne s’agit pas de fixer une durée magique applicable partout. Un atelier travaillant en plusieurs pauses, un bâtiment tertiaire et un site multi-bâtiments n’ont pas les mêmes rythmes.
La méthode reste la même :
commencer par une période que l’exploitant sait expliquer, puis prendre du recul pour vérifier si le comportement se répète.
Une anomalie isolée peut avoir une explication parfaitement normale. Une consommation identique chaque nuit pendant plusieurs semaines mérite davantage de questions.
Les ampères peuvent parfois être plus parlants que les kilowatts
La puissance n’est pas la seule grandeur utile sur un dashboard électrique.
Nous affichons aussi les courants par phase.
Pour beaucoup d’utilisateurs, l’ampère est une unité plus familière que le kilowatt ou le facteur de puissance. Même sans être électricien, on a souvent déjà vu les calibres d’un disjoncteur dans une habitation ou dans un tableau électrique.
Voir 20 A, 40 A ou 50 A sur une phase donne donc assez rapidement un ordre de grandeur.
La représentation permet également de comparer les phases et de voir comment une installation est chargée.
Pour une démonstration, nous utilisons volontiers des jauges pour les valeurs actuelles, accompagnées du minimum, du maximum et de la moyenne sur la période choisie.
Ces informations ne racontent pas la même chose.
La valeur actuelle indique ce qui se passe maintenant. Le maximum montre jusqu’où la grandeur est montée. Le minimum montre jusqu’où elle est descendue. La moyenne fournit un niveau de référence sur la période.
Un seul chiffre peut attirer l’attention. Son historique permet de savoir s’il est réellement inhabituel.
Certaines consommations laissent une signature visible
Avec l’habitude, certaines formes attirent naturellement l’œil.
La recharge d’un véhicule électrique en est un bon exemple.
Pendant une partie de la charge, on peut observer une consommation relativement stable qui forme un plateau sur la courbe.
Mais il faut rester prudent.
Voir un plateau ne permet pas d’affirmer automatiquement qu’une borne de recharge fonctionne. Une courbe de charge n’identifie pas un équipement par magie.
Elle permet plutôt de poser la question :
« Nous voyons ici une consommation stable pendant cette période. Qu’est-ce qui fonctionnait à ce moment-là ? »
C’est la discussion avec l’utilisateur, l’exploitant ou le responsable technique qui permet de confirmer l’origine de la consommation.
Cette limite est importante. Un dashboard est un outil d’observation. Il ne remplace pas la connaissance du terrain.
Ce que nous cherchons réellement dans une courbe de charge
Lire une courbe de charge ne consiste pas à regarder un beau graphique.
Nous cherchons des écarts entre ce que le site devrait faire et ce que la mesure montre réellement.
Une consommation nocturne persistante alors que l’activité est arrêtée.
Un week-end qui ressemble étrangement à un jour ouvré.
Une production photovoltaïque importante qui coïncide mal avec les besoins du site.
Une pointe que personne ne sait expliquer.
Un courant qui reste inhabituellement élevé sur une phase.
À chaque fois, la démarche reste la même.
D’abord observer.
Ensuite demander au client ce qui se passait.
Puis vérifier si le comportement se répète.
Et seulement après décider s’il faut instrumenter davantage, modifier une consigne, déplacer une consommation ou automatiser une action.
La courbe de charge n’économise donc pas directement un seul kWh.
Elle montre où poser la prochaine question.
Du graphique à la décision
Une facture dit combien d’énergie a été consommée.
Une courbe de charge montre quand cette énergie a été appelée.
Les autres vues du dashboard permettent ensuite d’aller plus loin : énergie par période, courant par phase, consommation nocturne, comparaison entre jours ouvrés et week-end, production photovoltaïque, import, export ou autoconsommation.
Aucune de ces vues n’a beaucoup de valeur isolément.
Leur intérêt apparaît lorsqu’on les confronte aux horaires, aux usages et aux habitudes du site.
C’est pour cette raison que nous ne commençons pas une démonstration par une longue explication technique.
Nous commençons par une question :
« À votre avis, combien consomme le site maintenant ? »
Puis nous regardons.
Et très souvent, la première bonne décision consiste simplement à comprendre ce que raconte la courbe.