Technologies clés 2010

TECHNOLOGIES CLÉS 2010 (novembre 2006)

Energie – environnement

36. Composants et systèmes d'éclairage à rendement amélioré

Description

Les technologies visant à améliorer le rendement de l'éclairage comprennent un ensemble de briques dont la finalité est double : améliorer le rendement énergétique des dispositifs d'éclairage en maintenant un confort d'éclairage adapté à l'usage, et augmenter la durée de vie des dispositifs sans dégrader leur impact environnemental en fin de vie.

Ces technologies comprennent, notamment :

les dispositifs à diodes électroluminescentes ou DEL (diodes, électronique de commande, luminaires) ;
les dispositifs de commande « intelligents », de gestion de l'éclairage, parties prenantes de la gestion technique du bâtiment ;
les tubes fluorescents basse consommation ;
les technologies de calcul d'éclairage ;
l'électronique de puissance associées aux nouvelles sources d'éclairage à décharge (ballast) ;
...

Verrous

Les verrous à lever concernent aussi bien des briques technologiques de base que des systèmes complets et les incitations d'accès au marché. Il s'agit, entre autres :

de garantir la qualité de l'éclairage des dispositifs économes. Si la qualité de l'éclairage n'est pas un critère majeur dans une certain nombre de situations ne requérant pas une présence humaine continue, la qualité de l'éclairage apparaît comme un critère fondamental à prendre en compte dans des environnements de travail ou domestiques. Les DEL comme les tubes fluorescents basse consommation n'assurent pas encore un confort d'éclairage du niveau des lampes à incandescence ;
d'augmenter la durée de vie des dispositifs. C'est particulièrement vrai pour les diodes électroluminescentes blanches : les technologies innovantes ne s'imposeront que si le coût d'usage des technologies ne contrecarre pas les économies réalisées sur la facture énergétique ;
de disposer de systèmes complets d'éclairage adaptés aux nouvelles technologies. Alors que l'effort a été fait d'inclure des tubes fluorescents dans des conditionnements compatibles avec les douilles pour lampes à incandescence, la diffusion de ces conditionnements pour des DEL blanches reste confidentielle et onéreuse.
de réduire le coût des systèmes. Le coût d'une électronique de puissance (ballast) est encore trop élevé pour que les lampes à décharge se diffusent sur l'ensemble des véhicules neufs.

Degré de développement :
Emergence	Croissance	Maturité

Enjeux, Impact

Le domaine de l'éclairage est à l'heure actuelle un poste majeur dans la facture énergétique des pays industrialisés. En France, l'éclairage fixe, regroupant les éclairages public, domestique, industriel et tertiaire, représente une consommation annuelle d'électricité de 40 TWh, soit 10 % de la consommation électrique globale.

Les industriels et le secteur du tertiaire, dont la facture énergétique est un poste de dépense majeur, ont commencé à mettre en śuvre des technologies permettant de réduire la consommation électrique liée à l'éclairage, en diminuant les frais de maintenance par des dispositifs plus « robustes ». Cette tendance doit se poursuivre pour limiter autant que possible la consommation d'énergie, et de manière liée, l'impact sur l'environnement de l'éclairage. Des expériences dans ce but sont menées pour l'éclairage public dans quelques villes. Cette préoccupation commence à gagner le grand public pour l'éclairage domestique.

Les acteurs de la fabrication des composants sont pour la plupart étrangers, mais des PME existent, qui travaillent sur des systèmes d'éclairage. Ainsi, si l'enjeu de ces technologies est essentiellement environnemental, l'impact potentiel en terme d'activité pour des entreprises françaises n'est pas négligeable.

Le marché automobile est un débouché majeur pour les dispositifs d'éclairage et de signalisation avec 2 millions de nouveaux véhicules particuliers en service chaque année en France (la production mondiale de véhicules à essence est de l'ordre de 64 millions d'unités en 2004, dont 6 millions pour les constructeurs français). Dans le domaine automobile, deux pistes sont actuellement explorées : les lampes à décharge, déjà en service sur les véhicules haut de gamme, et les DEL, utilisées pour l'instant en signalisation et l'éclairage intérieur.

Par ailleurs, la diminution des prix de vente de certains des dispositifs permettra dans le futur une diffusion plus large.

Marché

Dans le secteur non résidentiel, le marché annuel de l'éclairage en France représente un chiffre d'affaires global de l'ordre de 1 Md€. Les seules ventes de lampes dans ce secteur s'élèvent à environ 220 millions d'unités par an, dont plus de 57 % de tubes fluorescents, et moins de 21 % de lampes à incandescence et halogènes.

La diffusion de ces technologies est liée directement à plusieurs facteurs :

dans le cadre de l'éclairage public, les évolutions des dispositifs actuels résultent d'un arbitrage entre budget de fonctionnement et investissement public ;
dans le secteur résidentiel, le facteur prix des équipements et consommables est déterminant. Éventuellement, des dispositifs d'incitation peuvent faire décoller la demande ;
dans le secteur non résidentiel, l'évolution des systèmes découle naturellement d'un calcul global de coût comprenant investissement et usage.

Degré de diffusion de la technologie :
Naissance	Diffusion	Généralisation

Domaines d'application :
industries des équipements du foyer ; fabrication de matériel électrique ; production et distribution d'électricité, de gaz et de chaleur ; bâtiment ; travaux publics.

Acteurs

Disciplines scientifiques : matériaux, électronique, photonique, optronique

Compétences technologiques : composants électriques, semi-conducteurs, optique, analyse, mesure et contrôle.

Pôles de compétitivité : Énergies renouvelables-bâtiment (Languedoc-Roussillon), Sciences et systèmes de l'énergie électrique (Centre).

Liens avec (technologies) : gestion de l'énergie à bord des véhicules ; gestion de la micro-énergie ; affichage nomade ; matériaux pour l'électronique et la mesure ; procédés et systèmes de photonique.

Principaux acteurs français

Centres de compétences : Ademe (www.ademe.fr), Syndicat de l'éclairage (www.syndicat-eclairage.com).

Industriels : Citélum, Conimast, Éclatec, ...

Exemples d'acteurs dans le monde : Infineon (Allemagne), Lumileds (États-Unis), Osram (Allemagne), Philips (Pays-Bas) ...