Depuis le XIXe siècle, depuis nos réseaux électriques jusqu’à nos maisons, le courant alternatif a imposé sa domination. Mais avec la transition énergétique, les règles changent. Et le courant continu pourrait y voir l’opportunité de tirer enfin son épingle du jeu.
À l’école, nous avons tous appris que le courant électrique est le résultat de la circulation d’électrons dans un corps conducteur. Nous avons aussi appris que selon la façon dont ces électrons circulent dans un circuit — en continu dans une même direction ou alternativement dans l’une ou l’autre à intervalles réguliers (50 fois par seconde en Europe) —, le courant électrique peut-être continu — DC pour « direct current » —, ou alternatif — AC pour « alternating current ». Voilà pour les bases de la physique.
En y ajoutant un peu d’histoire, on comprend comment l’un des deux, le courant alternatif s’est assez naturellement imposé dans les usages dès le XIXe siècle. Parce qu’il correspondait bien aux technologies et aux moteurs disponibles à ce moment-là. Avec l’idée de produire à partir de gros équipements pour alimenter de grosses machines et irriguer les territoires. À l’aide d’un simple transformateur, il était possible de faire varier la tension de ce courant alternatif et de le transporter ainsi sur de longues distances avec des pertes faibles et en s’appuyant sur des câbles très classiques. Toute une industrie s’est construite autour de ça. Résultat, plus de 100 ans plus tard, les technologies de distribution du courant alternatif sont efficaces, maîtrisées et peu coûteuses. Et c’est le courant alternatif qui alimente nos maisons. Alors, pourquoi envisager aujourd’hui de l’abandonner ?
À lire aussi Pourquoi les interconnexions électriques sont-elles si importantes ?Courant alternatif versus courant continu
En réalité, le courant continu a recommencé à faire parler de lui dès l’arrivée de l’électronique. Les transistors inventés dans les années 1960 fonctionnaient en courant continu. « Mais l’idée de développer le courant continu s’est vraiment installée avec la transition énergétique », nous explique Yannick Neyret, le président de la Fondation Current/OS, un groupement d’entreprises qui cherche à construire un écosystème de fabricants DC. « Parce qu’elle implique des sources d’électricité de plus en plus nombreuses et de plus en plus proches des lieux de consommation. Et parce que les panneaux photovoltaïques produisent naturellement un courant continu. À la sortie des batteries de nos voitures électriques, c’est aussi du DC. »
« Dans nos maisons et plus généralement, dans les bâtiments, de plus en plus de produits — plus encore ceux qui se veulent énergétiquement efficaces, les produits labélisés A+ — consomment du courant continu. Nos ordinateurs et nos smartphones, nos ampoules et nos écrans LED, nos appareils ménagers. Le courant alternatif qui arrive à la prise murale doit donc être transformé en un courant continu grâce à un bloc d’alimentation qui transforme l’AC en DC. Si un courant continu arrivait directement à la prise, cette étape pourrait être simplifiée. De quoi gagner un peu en efficacité », poursuit Yannick Neyret. Mais est-ce suffisant à convaincre l’industrie de se réinventer ? « Pas sûr. »
À lire aussi Qu’est-ce qu’une ligne haute tension à courant continu HVDC ?La transition énergétique fait reculer le courant alternatif
Pour le président de la Fondation Current/OS, le véritable atout du DC est ailleurs. « La transition nous amène à électrifier nos usages. Alors, dans un monde où la croissance de la consommation devient plus rapide que la vitesse à laquelle les pouvoirs publics sont capables d’investir dans les réseaux, le courant continu peut tirer son épingle du jeu. Il peut offrir de l’autonomie à un bâtiment au moment où le réseau ne sera pas nécessairement en mesure de lui fournir toute la puissance dont il a besoin. »
Si la question ne se pose pas encore en France, elle émerge au Royaume-Uni et agite déjà les Pays-Bas, par exemple. « Là-bas, des projets immobiliers ou industriels sont désormais régulièrement repoussés, parfois de plusieurs années, faute d’une alimentation électrique suffisante par les réseaux. » Mais comment le passage au courant continu peut-être améliorer la situation ?
À lire aussi Voici le plus long câble électrique sous-marin du mondeLe courant continu pour des bâtiments plus autonomes
« Dans les laboratoires, nous avons déjà montré qu’en reliant des sources DC — des panneaux photovoltaïques, des batteries — à des charges DC — des voitures, des pompes à chaleur, des LED, etc. —, on gagne en efficacité. Les premiers pilotes, quant à eux, laissent penser que le courant continu permet de mieux maîtriser les appels d’énergie sur le réseau public et/ou de mieux s’adapter à la disponibilité d’énergie sur le réseau. En d’autres mots, avec le courant continu, il est possible de rendre un bâtiment plus frugal et plus opportuniste d’une façon assez naturelle », nous explique Yannick Neyret.
Il poursuit en nous racontant l’histoire du Circl Pavilion, à Amsterdam. Il a été construit il y a quelques années déjà. À la demande d’ABN Amro Bank. « Dans une démarche purement marketing. Avec l’idée de pouvoir accueillir les clients de la banque dans un bâtiment qui repousse les limites de la durabilité et de la circularité. » Schneider Electric en a profité pour y développer un réseau 350 volts DC. Et avec des pompes à chaleur couplées à un stockage thermique, la société a permis au bâtiment de diviser ses appels de puissance « presque par 3 ». « C’est l’idée des chauffe-eaux que nous avons tous chez nous. Ils fonctionnent la nuit pour éviter d’appeler de la puissance le jour. Mais le système reste assez rustique. Le courant continu permet d’aller plus loin. Les pompes à chaleur du Circl Pavilion peuvent accélérer quand il y a beaucoup de soleil et donc, de production photovoltaïque, et ralentir quand il y en a moins. Grâce au système de stockage thermique, nous pouvons ensuite moduler l’appel de puissance du bâtiment de façon à la fois naturelle et fine. Et sans impact sur le confort des occupants. »
À lire aussi À quoi peut bien servir cette étrange station électrique en pleine mer ?Courant alternatif et courant continu, main dans la main
Ainsi, abandonner le courant alternatif pourrait aider à tirer le meilleur parti des investissements de milliards d’euros sur les réseaux. En se servant des bâtiments pour gagner en flexibilité. Ou en comptant sur des bâtiments alimentés en DC par une électricité photovoltaïque en courant continu qu’ils produiraient eux-mêmes.
Abandonner le courant alternatif ? « Pas du tout. » L’histoire que raconte Monica Meda, responsable produit monde chez ABB, explique pourquoi. Elle rappelle en effet que AC et DC sont comme les deux frères ennemis de la famille Volt. Ils n’avaient de cesse de se disputer. Mais un jour, c’est le blackout sur Electropolis. Il apparait alors qu’en travaillant ensemble, AC et DC peuvent apporter à la fois de l’efficacité, de la fiabilité et de la résilience au réseau et aux consommateurs. L’un n’est finalement pas en tous points meilleur que l’autre. Le défi, c’est de réussir à tirer le meilleur de chacune de ces technologies. Avec la contrainte que si AC a eu une centaine d’années pour s’installer, les développements nécessaires à DC devront, dans le cadre de la transition énergétique, être faits en seulement une fraction de ce temps.
Reste en effet, comme cela a déjà été fait pour le courant alternatif, à définir des normes — y compris de sécurité — et des règles d’usages, à mettre des appareils DC sur le marché, à former des installateurs. Bref, à « faire évoluer la filière ». « Comme toute rupture, celle-ci sera progressive », annonce Yannick Neyret. « Au début, il pourra se trouver des bornes de charge DC alimentée directement par des panneaux photovoltaïques sur le parking d’un immeuble qui, lui, restera alimenté en AC par le réseau. Aux États-Unis, certaines maisons jouissent déjà d’installations qui permettent aux panneaux solaires de renvoyer en priorité le courant continu produit vers des batteries ou un chargeur de véhicule électrique — cela permettrait de gagner 10 % d’efficacité — avant de le convertir pour alimenter le logement en courant alternatif. Dans une pièce, il pourra, dans un premier temps, exister des prises USB murales alimentées elles aussi en DC pendant que la maison resterait fournie en AC. On devrait même pouvoir imaginer de l’électroménager qui accepte aussi bien le DC que l’AC. Les pilotes que nous mettons en place permettent de montrer l’étendue des bénéfices du courant continu. Mais il est clair que son adoption se fera en commençant par les applications pour lesquelles il se révèle le plus avantageux. »
Fin 2023, plus de 40 partenaires convaincus avaient rejoint la Fondation Current/OS pour ouvrir la voie au développement du courant continu.
Sur longue distance et pour les hautes tensions, le transport de l’énergie électrique en DC a beaucoup plus d’inconvénients que d’avantage par rapport au AC : 1) à part le PV, les PàC et les batteries (mais qui pour ces dernières ne génèrent pas en elles-même d’énergie primaire), la majeure partie de l’électricité est produite par des machines électriques AC (alternateurs), pas en DC 2) pour abaisser ou élever la tension, en AC, un simple transformateur suffit. En DC, il faut un convertisseur statique DC/DC (hacheur) qui est beaucoup plus cher et beaucoup moins fiable 3) les transformateurs AC permettent… Lire plus »
Quelques problèmes cependant à résoudre. Il n’est pas aisé de convertir du courant continu d’une tension à une autre sans pertes importantes et sans électronique de puissance. Et pour les gros appareils électroménagers, le courant continu n’est pas approprié avec des basses tensions. L’intensité du courant entraînerait des pertes importantes par effet Joule.
Le courant alternatif a un énorme avantage : il y a moins de déperditions sur le transport longue distance.
Imaginer un transport HT AC et un transfo de quartier vers BT DC serait pas trop débile, et permettrait de simplifier beaucoup d’appareils électroniques
Ce que ne relève pas l’article c’est la section des câbles si nous étions en courant continue…. Bref
Le cc, c’est bien pour un réseau local, à l’échelle d’un bâtiment, par exemple. Mais s’il fallait adapter le réseau français au CC, des sommes colossales devraient être investie. Sans parler des limites techniques dues au CC sur le réseau…
N’oubliez pas que chaque transformation implique une perte d’énergie…
Un très grand intérêt serait de passer le réseau de distribution au DC, car beaucoup moins de problème de couplage sur les très grands distances. En effet au delà d’une quart de longueur d’onde (pour 50Hz) 1500km il devient impossible d’avoir un couplage efficace. En DC toute la ligne serait chargée et n’a pas ce problème. Reste la difficulté de générer par exemple du 400kV DC et de la convertir dans les sous stations.
DC en réseau de distribution
C’est grotesque. Tous les ingénieurs électriciens sont morts de rire. Sans même parler du transport où en effet en CC c’est mort. La conversion AC DC se fait maintenant par des appareils très efficaces et on peut choisir sa tension de sortie, 5V, 12V, 24V très facilement. La tension 230V permet d’éviter que la maison ne brûle à cause de l’échauffement des câbles dès qu’on a besoin d’un peu de puissance. Et pour adapter le CC produit par les panneaux solaires à un usage domestique sous ces 230V, le plus simple est… un onduleur. Même si derrière certains usages vont… Lire plus »
Le courant alternatif est un courant continu rotatifs, Aucune charge peut exister sans courant continu qui est un electro-statique, Oui un courant électrique est statique (contenu), Pour faire circuler un courant continu en rotatifs (alternatif) il faut généré un differentiels de potentiels optique, ce qui génères une perspective et dont l’intensité entre les deux états est un condensateur de charge qui absorbe jusqu’à l’intensité souhaitez, puis le courant est lâché en des câbles conducteur et il se portabilise selon l’optique d’intensité du differentiels de potentiels optique (courant entré du condensateure et courant de sortie du condensateure), Vous pouvez pas abbandonner… Lire plus »
Par la géométrie , il est prouvé en apports, que l’information est pas une extériorisation d’un état données, et même pour un détendeur qui s’éloigne d’une surface, la réalité est une résurgence de tachions rétro actifs dépressionnaires, par un déplacement optique préférentiel vers le centripète et non le centrifuge, (neuguentropique préférentiel et non entropie) Le diamagnetisme est un double état neuguentropique entouré par un double état entropique sur un plan de coupe* donc cela se nomme une symetrisation mais en plan a trois/quatre dimensions cela est toroïdales, Entropie équivaut au pôle négatifs stator par rapport a la neuguentropie qui est… Lire plus »
Vous logez dans quel hopital ?
Il est chef a l’hôpital 😂
J’ai subit beaucoup des gens comme vous, quelques fois je réponds avec du répondant et la plupart des fois je essai même pas par dégoût
Dans ce grand hôpital psychiatrique qui est aussi ton monde (la société actuelle), Mais je refuse d’être trop sociabilisé a cette société et je y arrive pas de toutes façons, Au delà de la blague, ma façon d’écrire provient de la dyslexie et ci c’est le côté quantique qui vous dérange en l’explication alors je y peut Rien nous serrons pas d’accord restant ont la, J’ai construit une potager en enfouissant de la chlorophylle en grande quantité sous une épaisseur de foin et de terre de 40 cm environ, et l’effet de la chlorophylle enfouis peut générer de la cavitations… Lire plus »
Chat GPT, c’est pas encore au point…
Dgse ?
Non, Mossad.
Le DGS ou le Mossad, c’est le même genre de terrorisme, Que ce soit réel ou nous non, cela m’étonnerait pas de voir des groupuscules de ce types sur les parutions traitant d’énergie electro-statique, Carle Mossad/dgs etc… Tendent a vouloir bridé les populations sur cette connaissance qui fut connue et fortement combattu par les soit disant religion qui religare rien mais sont des gardes fous, Je suis née proche de la religion chrétienne,et quand bien même les gens se rattachent plus fortement a cette religion actuellement, personnellement elle me dégoûte car elle est pas une religion mais une administration mafieuse… Lire plus »
Tirade collector : -) .
Qu’est-ce que c’est que ce charabia parfaitement incompréhensible ?
40 ans que je fabrique de l’électricité, ce que vous avez écrit ne veut strictement rien dire (je ne parle pas des innombrables fautes qui rendent la lecture douloureuse…).
L’article lui même contient des inexactitudes (et en France, le courant continu, c’est CC et pas DC, le courant alternatif c’est CA et pas AC), mais ce commentaire dépasse tout! 😁
Vous avez dû suivre une filière littéraire…
Première étape : définir un standard international de voltage CC pour les appareils courants.
12V : gros ampérage donc grosse section de cuivre.
48V : on arrive à la limite du standard TBT (très basse tension).
Le 36V pourrait être la bonne tension.
Beaucoup de matériel professionnel fonctionne déjà avec cette tension, des vélos électriques, des tondeuses , beaucoup de luminaires , etc….
Autre avantage , beaucoup de panneaux solaires sortent du 40V environ ….. pas besoin de micro-onduleur , on reste en TBT en direct …..
2 panneaux en parallèle, un régulateur, 3 batteries de 12V en série pour stocker en journée , avec la faible consommation des leds , on pourrait avoir de quoi s’éclairer le soir , et recharger tous nos appareils nomades .
A essayer…..
Messieurs les ingénieurs….. à vous de jouer…..
36V ? pourquoi pas. C’est exactement 10x 3,6V (3,6V étant la tension de référence d’une batterie lithium-ion 18650, dans la pratique ça monte jusqu’à 4,2V à pleine charge).
Maintenant, si on passe du lithium au sodium, on tombe de 3,6V à 3,2V par batterie 18650. Bon, il suffirait de poser une 11e batterie en série et on approcherait les 36V.
En matière de vente de régulateurs de charge, on trouve facilement du 12/24V ; on trouve du 48V. Mais du 36V, de mémoire j’ai jamais vu.
Petite rectification .Le transistor a été inventé en 1948 et pas dans les années 60