Uncompteur d’énergie électrique[1] oucompteur d’électricité oucompteur électrique est un organe électrique servant à mesurer la quantité d'énergie électrique consommée dans un lieu :habitation,industrie… Il est utilisé par lesfournisseurs d'électricité afin de facturer laconsommation d'énergie auclient. À l'origine ces appareils étaient de conceptionélectromécanique, ils sont remplacés dorénavant par des modèlesélectroniques. Les nouvelles versions de compteurs électriques sont descompteurs communicants appelés parfois « compteurs intelligents »[2].
L'unité légale d'énergie est lejoule (J). Lewatt (W), unité de puissance, correspondant à un flux d'énergie d'un joule transféré en uneseconde. Cependant, l'unité d'énergie habituellement utilisée pour la consommation électrique est lekilowatt-heure (kWh). Un kWh est équivalent à 3,6 × 106 J.
Les compteurs apparaissent dès la naissance de ladistribution électrique dans lesannées 1880. Différentes technologies furent explorées[3].
Thomas Edison, partisan de la distribution ducourant continu, utilisa, dans un premier temps, un compteur électrolytique (Cu/CuS et, ensuite,Zn/ZnS), le dépôt métallique étant proportionnel aucourant ayant parcouru le circuit[4] (une dérivation du circuit principal). Les électrodes étaient collectées et pesées dans les laboratoires de la société productrice (par exemple, laPearl Street Station) une fois par mois. Lawrie-Hall[5] mirent au point une version modifiée utilisable avec ducourant alternatif en 1887.
Le premier spécimen de compteur d'énergie électrique pour le courant alternatif fut présenté à la foire deFrancfort à l'automne 1889 par lesCompagnies Ganz sur la base d'un brevet de l'ingénieur hongroisOttó Bláthy. Il fut commercialisé à la fin de la même année, sous le nom de « Bláthy-meters »[6].
En 1894, Oliver Shallenberger deWestinghouse Electric Company parvient à utiliser le principe de l'induction jusqu'alors seulement utilisé pour construire desampère-heure-mètres pour produire un wattheure-mètre à l'aide d'un disque dont la vitesse de rotation est proportionnelle à la puissance consommée.
Dans les compteurs électromécaniques duXXe siècle, le comptage de l'énergie s'effectue en comptant le nombre de rotations d'un disque animé par descourants de Foucault[7]. Leur principe de fonctionnement est basé sur l'électromagnétisme[8],[9],[7]. Un disque mobile (généralement enaluminium) monté sur un axe tournant entraîne un mécanisme de comptage mécanique. Ce disque est soumis auxchamps magnétiques alternatifs produits par deuxélectroaimants disposés à sa périphérie avec des axes parallèles, l'un est parcouru par lecourant circulant dans le fil de phase et l'autre par un courant proportionnel à latension duréseau[8],[9],[7]. Ces deux champs magnétiques, qui sont enquadrature (décalés de 90°) et dirigés perpendiculairement par rapport au disque, y induisent des courants de Foucault, lesquels, en induisant un champ magnétique opposé (loi de Lenz-Faraday) déterminent la rotation du disque (principe identique à celui de lamachine asynchrone)[8],[9],[7] par l'effet d'un couple moteur proportionnel au double produit du courant par la tension et par le cosinus du déphasage entre ces grandeurs (puissance active instantanée). Le disque passe entre les pôles d'unaimant permanent, disposé également à sa périphérie et créant un couple résistant amortisseur qui permet également le réglage du compteur[8],[9],[7]. Après étalonnage, un tour du disque détermine la constante du compteur en Wh/tour.
En France, la relève du compteur d'électricité fait partie du domaine régulé. C'est une des missions du transporteur d'électricité et du distributeur d'électricité (Enedis, et sur 5 % du territoire lesELD), conformément à la loi du 10 février 2000 (articles 15 et 19). Une fois par an, le gestionnaire de réseau mandate un technicien afin d'effectuer la relève de l'index du compteur. Cet index est transmis au fournisseur d'électricité afin qu'il puisse facturer son client sur la base de sa consommation réelle.
L'essentiel de l'année, le client est facturé sur la base d'une estimation de sa consommation fondée sur sa consommation des années précédentes. La transmission de l'index donne lieu à une facture de régularisation, qui corrige la différence entre l'estimation et la consommation réelle de l'année écoulée. Pour être facturé sur la base de sa consommation réelle tout au long de l'année, le client a la possibilité de pratiquer une auto-relève de l'index de son compteur et de la transmettre à son fournisseur.
Le remplacement d'un compteur défectueux est gratuit[10], mais un changement de puissance de compteur ou d'option tarifaire à la demande du client induisant une intervention d'un technicien sera facturée par le gestionnaire de réseau[11].
Ce sont les plus anciens compteurs. On les reconnaît à leur disque qui tourne proportionnellement à l'énergie consommée. Ils se fixent à l’aide de trois points d’attache. Leur intérêt est leur grande robustesse et leur facilité d’installation. Les compteurs que l’on trouve principalement sur le marché sont des compteurs rénovés. Il s’agit de la première génération de compteurs installés par EDF.
Bien que ce type de compteur existe dès lesannées 1980[12], c'est à partir desannées 1990 qu'ils font leur apparition dans le paysage français. Le système de comptage est électronique et ils sont souvent moins encombrants que les compteurs classiques. Comme presque tous lesampèremètres, la mesure est effectuée à l'aide d'un shunt de mesure. La tension mesurée aux bornes de ce shunt est proportionnelle à l'intensité qui le traverse. Ils peuvent être à affichage mécanique ou LCD (numérique). Ces compteurs sont plus sensibles aux surintensités et surtensions, et tout particulièrement à la foudre. Il s’agit de la deuxième génération de compteurs installés par EDF.
Bien plus sophistiqué que son ancêtre électromécanique, le compteur électronique est conçu pour mieux résister aux tentatives de fraude. Mais il persisterait encore de fréquentes erreurs de surfacturation, dues à un problème d’estimation de la consommation[13].
Les compteurs électriques modulaires ont un système de mesure électronique. Ils ont l’intérêt d’être peu encombrants. Ils sont également faciles d’installation car ils se montent sur un rail DIN. L’affichage peut être mécanique ou LCD (numérique).
Unecentrale de mesure donne généralement plus d'informations qu'un simple compteur électrique. Elle donne généralement la tension, l’intensité mais mesure également les harmoniques. Elle a souvent de la mémoire pour enregistrer ces grandeurs. Elle est également dotée de sorties (RS232, RS485, Ethernet…) qui lui permettent de communiquer.
Le dispositif de comptage d'énergie électrique s'intercale entre la prise et l'appareil dont on souhaite mesurer la consommation. Le système de comptage est électronique.
Lescompteurs électriques communicants (parfois appelés intelligents) sont la dernière génération de compteurs. Les principales caractéristiques de ces compteurs sont de pouvoir communiquer et donc de pouvoir être relevés, coupés et remis en route à distance.
Ces compteurs aident le public à prendre conscience instantanément de ses consommations et permettent le comptage des flux d'énergie dans les deux sens pour les foyers équipés de modulesphotovoltaïques ou d'une autre installation de production électrique, ou debâtiment à énergie positive. Ils informent les producteurs immédiatement et permettent des factures plus détaillées pour les clients.
En France une version commerciale nomméeLinky fait l'objet parEnedis d'une campagne de généralisation à partir de fin 2015.
L'Irlande lance à partir de 2012 (dès 2008 dans 25 000 foyers) des compteurs communicants. L'Irlande espère aussi réduire la demande en électricité en incitant les ménages et entreprises à plus de sobriété électrique. Le surcoût induit par l'installation de ces compteurs est évalué à300 millions d'euros.
Un tel compteur mixte électricité/gaz a été conçu aux Pays-Bas en 2005 et utilisé depuis 2013, avec les mêmes objectifs de diminution de la consommation, par un usage optimisé de l'électricité par les foyers.
L’affichage mécanique est le plus ancien des affichages[2] mais présente l'avantage de pouvoir être lu y compris lors de coupures de courant. De plus, en cas de détérioration ou de vandalisme, la dernière valeur enregistrée reste affichée, ce qui rend sa lecture toujours possible.
Il présente l'avantage de pouvoir afficher différentes informations : tarifs du kilowattheure, watt, tension, etc. EnFrance, il est installé sur toute nouvelle installation.
Dans une étude menée à l'université de Twente (Pays-Bas) en collaboration avec l'université de sciences appliquées d'Amsterdam[18], portant sur neuf compteurs intelligents produits entre 2004 et 2014, en fonction de leurs méthodes de mesure, différents types de compteurs n'ont pas correctement donné l'image de la puissance consommée[19],[20]. Cela a conduit à des sous-estimations ou surestimations importantes de la consommation, cinq des neuf compteurs testés donnant des valeurs bien plus élevées, allant dans certains cas jusqu'à presque 600 % et deux sous-estimant de l'ordre de 30 %[19],[20]. L'étude explique ces inexactitudes par l'inadéquation entre laforme d'onde du courant résultant de l'utilisation d'ampoules à économie d'énergie (dont leslampes fluorescentes et lesampoules à LED en combinaison avec desdimmers ougradateurs, ceci donnant les plus grandes erreurs de mesure[19]) et l'organe de mesure du courant[19],[20]. Ainsi, ceux utilisant uncapteur à effet Hall sont plus précis (mais en sous-estimant) queceux incorporant unebobine de Rogowski, lesquels donnent les plus grandes surestimations[19],[20]. Les expérimentateurs signalent que tous les compteurs objet des tests sont conformes aux normes légales mais déplorent que les certifications en vigueur ne tiennent pas suffisamment compte des méthodes modernes de commutation utilisées dans lesballasts électroniques incorporés à ces lampes[19],[20].
Les principaux fabricants européens de compteurs, regroupés dans l'European Smart Metering Industry Group (ESMIG), critiquent les conditions dans lesquelles ces tests ont été réalisés[21],[22], les estimant non reproductibles« dans aucun scénario de ménage imaginable »[20], jugeant« surréaliste qu'un ménage connecte trente ampoules LED à un même variateur de lumière » et indiquant que le choix fait par l'université d'utiliser ensemble des« composants non compatibles crée de substantielles émissions électromagnétiques qui dépassent largement les niveaux maximums autorisés par les directives européennes et les normes connexes […]. »[20]. Pour eux, les déclarations de université de Twente, laissent penser faussement que les mêmes conditions seraient susceptibles de se produire chez les particuliers avec n'importe quel matériel conforme à la réglementation européenne et largement diffusé[20]. Ils concluent qu'« il n'y a pas de raison de remettre en question la technologie de compteur intelligent. »[20]
Le compteur communicantLinky installé parEnedis n'utilise pas de capteurs à effet Hall ni de bobines de Rogowski[20] et ne figure pas dans l'étude.
Seuls les compteurs conformes à ladirective MID (Measuring Instruments Directive) peuvent être utilisés pour facturer de l’électricité. Cela assure que le compteur compte de façon précise. Enedis est responsable de la gestion du réseau électrique et des compteurs en France, il est ledistributeur d'électricité. Le client choisit son fournisseur d'électricité qui le facture.
Il existe des aides financières afin d'aider les particuliers ayant des problèmes à payer leurs factures d’électricité. Ce tarif social[23] est déterminé par des organismes comme la CMU (CPAM), ces derniers fournissent les documents nécessaires au fournisseur d’électricité qui fera alors le nécessaire auprès de l’abonné.
Depuis 2018 , le Tarif de 1 ère Nécessité, et son équivalent pour le gaz n'existent plus . Ils ont été remplacés par le chèque Energie .Ce chèque permet de régler son fournisseur d’électricité et/ou de gaz , mais aussi de payer son fioul , ses commandes de bois ou de granulés pour se chauffer.
Les critères ont été élargis et à l'heure actuelle, trois organismes peuvent désigner les bénéficiaires ( CAF, CPAM, et les impôts).
Sur l’étiquetage des compteurs figurent les informations suivantes :
Sur les autres projets Wikimedia :
Appareils de mesure électriques et électroniques | |
|---|---|
| Mesure | |
| Analyse | |
| Génération | |
