Comment les objets connectés révolutionnent le secteur de l’énergie (1/2)

La Banque Asiatique de Développement (Asian Development Bank, ADB) a publié début août une passionnante étude sur l’impact de l’Internet des Objets (Internet of Things, ou IoT) et des objets connectés sur le secteur de l’énergie, dans la zone Asie-Pacifique. Si cette région fait face à des défis qui lui sont spécifiques – équipements électriques vieillissant ou inexistant, absence de planification ou de standards -, l’analyse demeure valable à plus large échelle. Compte-rendu.

Un document de 36 pages, intitulé The Internet of Things in the Power Sector: Opportunities in Asia and the Pacific (en vf : « L’Internet des objets dans le secteur de l’énergie: opportunités dans la zone Asie-Pacifique»), a été présenté le 8 août par l’ADB, dans le cadre d’analyses sur le développement durable.

Les objets connectés permettent d’optimiser l’utilisation de l’énergie

L’étude, passionnante, se concentre sur les transformations que permettrait l’utilisation de l’IoT et des objets connectés dans le domaine de l’énergie, notamment l’optimisation de l’utilisation de l’énergie, l’amélioration des performances des infrastructures et le renforcement de la participation des clients. La finalité étant, bien évidemment, de réduire les coûts énergétiques et d’améliorer la qualité de service.

Cette analyse s’appuie sur les spécificités de la zone Asie-Pacifique, mais ses enseignements demeurent précieux pour envisager cette mutation au niveau mondial. Pour autant, cette région du monde bénéficierait tout particulièrement de ces technologies, en raison du manque actuel de fiabilité et d’efficacité du secteur de l’électricité.

En effet, le réseau électrique y est souvent vétuste, avec des équipements anciens, dépassant en moyenne les 40 ans ; de plus les infrastructures électriques sont nombreuses, coûteuses, souvent mal inventoriées et, partant, difficiles à remplacer. Pour ne rien arranger, les budgets d’exploitation et de maintenance diminuent constamment, par l’effet de la dérégulation et la privatisation de réseaux autrefois centralisés et étatiques.

L’IoT permet de substantielles économies en exploitation et maintenance

L’un des avantages cruciaux d’une généralisation des objets connectés et des capteurs, qui rendrait ainsi le réseau intelligent, serait d’optimiser le budget d’exploitation et de maintenance, pour répondre à ces baisses de crédit.

En effet, l’IoT appliqué aux infrastructure électriques permet d’orienter le budget vers l’analyse de l’état du réseau et des risques de panne plutôt que vers des opérations de maintenance planifiées. En clair, il s’agit d’identifier à l’avance les pannes possibles et le temps de vie estimé des infrastructures existantes, afin d’agir sur ces zones de fragilité, plutôt que de réviser périodiquement l’ensemble du réseau.

Identifier et prévoir les pannes à venir, à tous les niveaux d’infrastructures électriques

Pour cela, l’utilisation de capteurs renseignant sur l’état des équipements en temps réel et la gestion des données envoyées par ces capteurs sont fondamentales. Il s’agit d’utiliser des algorithmes pour identifier les pannes à venir et les risques de pannes des équipements, en fonction des pannes passées, de l’âge et de la localisation de ces équipements.

L’étude souligne que si les techniques de l’IoT et des objets connectés ont été essentiellement utilisées, pour l’heure, pour optimiser la maintenance des infrastructures de production, elles peuvent s’appliquer avec la même efficacité aux infrastructures du transport et de distribution de l’électricité, comme les transformateurs, les équipements de commutation, les condensateurs, les isolateurs, les conducteurs, etc. Des données sur la santé de ces équipements peuvent être relevées et réduire ainsi les coûts de réparation.

Des objets connectés rendant le réseau électrique intelligent permettent ainsi d’améliorer la fiabilité et l’efficacité des équipements, de réduire les coûts de maintenance, et donc d’optimiser la production d’électricité.

Accompagner l’expansion de l’accès à l’électricité et des énergies renouvelables

Par ailleurs, les réseaux électriques en Asie sont en plein développement : de nouvelles centrales sont construites, des sources d’énergies éoliennes ou photovoltaïques raccordées au réseau ou directement utilisées par des particuliers et des communautés, des lignes à très haute, haute et basse tension sortent de terre, des convertisseurs de puissance et des compteurs électriques neufs sont installés…

L’ajout de capteurs, d’objets connectés et d’un réseau dédié pour les piloter permet une optimisation immédiate de ces nouveaux équipements, augmentant ainsi leur efficacité et leur rentabilité.

Pour réaliser cette mutation, des investissements conséquents sont nécessaire : le document préconise logiquement de les effectuer en même temps que les constructions d’infrastructures ou d’équipement. L’ADB se présente comme une réponse possible aux besoins de financement des Etats à ce niveau, par ses prêts à taux réduits et ses aides techniques pour effectuer cette révolution du secteur de l’énergie.

Des cadres réglementaires à revoir

Le document évoque aussi les évolutions nécessaires des cadres réglementaires, notamment renforcement de la législation sur la cybersécurité, la protection des données et l’interopérabilité.

Il s’agit également d’imposer des normes électriques, au moins au niveau national, sinon transnational : trop de régions ou de pays ont procédés au développement de compteurs intelligents qui ne sont compatibles qu’avec un seul fournisseur d’équipement, incapables de dialoguer avec des compteurs intelligents concurrents, parfois installés dans la région voisine. Cette vision à court terme risque d’imposer de nouveaux investissements : une législation plus stricte aurait pu empêcher cette situation, et doit l’empêcher à l’avenir.

En changeant d’échelle, de l’ensemble du réseau à une famille, l’étude estime que les deux objets connectés centraux de cette révolution sont le compteur électrique intelligent et le thermostat connecté. Elle analyse, dans une fructueuse étude de cas, leur impact sur un ménage, associé à d’autres outils fondamentaux de la transition énergétique.

Nous reviendrons sur cet aspect la semaine prochaine, dans le second volet de notre étude.