Facteur de puissance
Rapport entre la puissance active et la puissance apparente dans un circuit alternatif, compris entre 0 et 1, qui indique avec quelle efficacité le courant fournit un travail utile.
Le facteur de puissance (FP) indique quelle part du courant circulant dans un circuit alternatif produit un travail réel. Un FP de 1 signifie que tension et courant sont parfaitement en phase ; une valeur plus faible signifie qu’un courant supplémentaire transporte de la puissance réactive ou de la distorsion harmonique.
Les charges inductives comme les moteurs asynchrones, les transformateurs et les ballasts magnétiques donnent un facteur de puissance arrière, souvent 0,7 à 0,85 pour des moteurs peu chargés. Les charges capacitives donnent un facteur de puissance avant. Les charges non linéaires (redresseurs, drivers LED bas de gamme, variateurs de vitesse) déforment le courant et abaissent le facteur de puissance réel même quand le déphasage est faible.
Un facteur de puissance faible impose plus de courant pour la même puissance utile : il faut surdimensionner conducteurs, transformateurs et alternateurs, et les pertes par effet Joule augmentent. À un FP de 0,8, le courant est 25 % plus élevé qu’à FP unitaire, et les pertes I²R environ 56 % plus élevées.
Les gestionnaires de réseau facturent donc les clients professionnels dont le facteur de puissance est mauvais, en pénalisant souvent les valeurs inférieures à 0,90–0,95 ou en facturant l’énergie réactive en kvarh. Pour le corriger : bancs de condensateurs, circuits de correction active dans les alimentations (imposés par les limites d’harmoniques de l’IEC 61000-3-2), moteurs synchrones et onduleurs qui injectent de la puissance réactive. Les onduleurs solaires peuvent être réglés sur un FP fixe ou sur des courbes volt-var selon des normes comme l’IEEE 1547-2018 et l’EN 50549.
Termes associés
Tous les termes →- Puissance réactive
Composante de la puissance alternative qui oscille entre la source et la charge sans produire de travail net, nécessaire pour entretenir les champs magnétiques et électriques et pour régler la tension.
- Pertes de transport et de distribution
Électricité perdue sous forme de chaleur ou pour des causes non techniques entre les centrales et les utilisateurs finaux, généralement exprimée en part de l’énergie injectée.
- Services système (services auxiliaires)
Services, au-delà de la fourniture d’énergie, que les gestionnaires de réseau achètent pour garder le système stable et sûr : réserves de fréquence, réglage de tension, reconstitution du réseau.
- Compteur communicant (compteur intelligent)
Compteur électronique qui enregistre la consommation à pas de temps courts et transmet les données à distance aux fournisseurs et aux gestionnaires de réseau.
- Onduleur string (onduleur de chaîne)
Onduleur qui convertit la production DC d’une ou plusieurs chaînes de modules photovoltaïques en courant alternatif synchronisé avec le réseau, en général avec plusieurs entrées MPPT indépendantes.
- Watt (W)
Unité SI de puissance, égale à un joule par seconde ; elle mesure le rythme auquel l’énergie est produite, transférée ou consommée.