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11/10/2019 - RORY MOERMAN

MODERNISER LES REVERBERES PROCURE DES GAINS ENORMES

La transition vers un éclairage public intelligent présente beaucoup d'avantages

La modernisation des réverbères procure des gains énormesDans notre pays, il reste encore pas mal de gain à retirer dans le domaine de l'éclairage et de l'efficacité énergétique. Un exemple? Notre éclairage extérieur public. Plus de 9 réverbères sur 10 ne sont pas encore équipés d'un éclairage LED, ce qui fait que de nombreuses administrations publiques n'ont pas encore pu profiter des bienfaits du LED. En rendant l'éclairage extérieur public également 'intelligent', les bénéfices sont quasi à portée de main. Quoiqu'il convienne de dire qu'une transition vers un tel éclairage extérieur intelligent exige une certain investissement.

Dans un schéma de variation flexible, la lumière est programmée selon un schéma établi, avec une intensité lumineuse variable durant la nuit
Dans un schéma de variation flexible, la lumière est programmée selon un schéma établi, avec une intensité lumineuse variable durant la nuit

QU'EST -CE QU'UN ECLAIRAGE PUBLIC INTELLIGENT?

Le but premier des administrations communales est de rendre leur éclairage extérieur public nettement plus économique. La technologie est disponible: l'intensité lumineuse des réverbères peut être adapté selon les souhaits, selon un schéma de variation ou en fonction de paramètres: créer un plus grand sentiment de sécurité, accroître le confort des riverains, abaisser la pollution lumineuse …
Les possibilités actuelles peuvent changer les luminaires en systèmes mulitfonctionnels et interactifs, qui communiquent avec l'environnement. Une conséquence est la création d'une masse de données qui peut être analysée en vue d'un plan lumineux optimisé pour chaque situation.

Dans un schéma de variation autonome, le système d’éclairage est entièrement automatisé et ajuste son intensité lumineuse à l’aide des conditions dominantes
Dans un schéma de variation autonome, le système d’éclairage est entièrement automatisé et ajuste son intensité lumineuse à l’aide des conditions dominantes

Qu'est-ce qui rend l'éclairage 'intelligent''?

L'éclairage peut être lié au réseau (sans fil) local ou à l'internet, piloté par une plateforme de données et de gestion centrale dans le cloud. Un tel éclairage public connecté offre divers avantages pour diverses parties:

  • pour le gestionnaire de réseau (ou les partenaires privés), ceci signifie une gestion et un entretien plus efficaces parce que celui-ci mentionne automatiquement des défauts ou la nécessité ou pas d'un entretien. De plus, le gestionnaire est toujours au courant de la consommation réelle, une source inestimable d'information dans l'optique du coût.
  • pour les administrations locales, il est désormais possible d'adapter le schéma de variation des réverbères - ceci peut même être réglé par quartier ou par groupe de rues. Cela procure une grande économie de coûts et diminue la pollution lumineuse. Par ailleurs, l'intensité lumineuse peut être adaptée dans le cas d'événements ou d'accidents.

Pour terminer, l'administration locale voit la consommation réelle et la ville ou commune peut déjà se préparer aux futures adaptations de la smart city.

OU EN SOMMES-NOUS AUJOURD'HUI?

Agoria a étudié les chiffres sur l'éclairage extérieur public sur nos routes belges. Les chiffres datent de 2016.

Agoria a étudié les chiffres sur l'éclairage extérieur public sur nos routes belges. Les chiffres datent de 2016

Agoria a étudié les chiffres sur l'éclairage extérieur public sur nos routes belges. Les chiffres datent de 2016

En Belgique, nous retrouvons pas moins de 1,8 million de luminaires et nous savons d'emblée pourquoi la Belgique est visible depuis l'espace. Ce nombre énorme de luminaires engendre d'emblée le coût élevé de l'éclairage extérieur public: en 2016, quelque 141 millions d'euros ont été dépensés pour laisser brûler la lumière. 50% de cette facture d'électricité a été payée par les administrations locales.

L'éclairage LED a entraîné en 2016 une consommation nationale de 724 millions de kWhA noter la part de l'éclairage LED: en 2016, elle était d'à peine 2,3%, soit quelque 40.000 luminaires sur 1,8 million. Tout cela a entraîné en 2016 une consommation nationale de 724 millions de kWh.

Gestion régionale

L'éclairage public est géré et/ou exploité par les gestionnaires de réseau de distribution. En Flandre et à Bruxelles, toutes les administrations publiques ont transféré cette gestion au gestionnaire de réseau, respectivement Eandis/Infrax (désormais Fluvius) et Sibelga. En Wallonie, ceci est géré au niveau régional par sept acteurs (ORES est le plus grand dans 75% des communes wallonnes; et il reste RESA, AIEG, AIESH, Gaselwest, PBE et RWE).

CHACUN GAGNE

La transition vers l'éclairage LED regorge de bénéfices:

  • pour l'industrie: plus d'éclairage LED donne plus de latitude pour l'innovation;
  • pour les villes et les communes: l'éclairage LED abaisse la facture à terme - en termes d'énergie et d'entretien;
  • pour le climat: moins de consommation, et donc moins de production d'énergie.

A court et moyen terme, de nombreux luminaires anciens doivent être remplacés; cela permet à nos administrations de remplacer les anciens luminaires au sodium par un éclairage LED. En Wallonie, on est formel: tout l'éclairage public sur les routes communales doit être remplacé par le LED d'ici 2027. En 2018, ORES a remplacé quasi 20.000 anciens luminaires par l'éclairage LED. En Flandre, nous voyons que le gestionnaire de réseau Fluvius a l'ambition de remplacer les réverbères par le LED d'ici 2030. Le gouvernement bruxellois a approuvé un plan lumineux en 2017 pour sa région. En corollaire, Sibelga veut connecter tout l'éclairage de rue d'ici 2040.

LES DEFIS DE L'URBANISATION

Aujourd'hui 98 % habitent dans un environnement urbain. Ce faisant, l'éclairage public intelligent peut avoir un grand impact. Quelques chiffres: en Flandre, on compte 1,2 million de points d'éclairage publics, qui émettent par an 100.000 tonnes de CO2. Avec une transition intelligente complète vers le LED, les villes et communes flamandes peuvent économiser 54 millions d'euros sur la consommation d'énergie. De plus, ceci émettrait 44.000 tonnes de CO2 en moins. Par ailleurs, la transition joue un rôle important dans quelques défis actuels:

  • on peut économiser beaucoup sur les coûts d'énergie et d'entretien, étant donné que 50% de la facture d'énergie d'une ville concernent l'éclairage public;
  • on peut créer plus de sécurité et le sentiment de sécurité augmente, grâce p.e. à l'utilisation de la lumière LED blanche;
  • la pollution lumineuse peut être traitée, ce qui profite aux riverains et leur biorythme mais certainement à la nature: les plantes et les animaux subissent en effet de nombreux inconvénients de la pollution lumineuse par l'équilibre malsain entre lumière et obscurité;
  • la transition vers l'éclairage LED offre un grand avantage dans l'obtention possible de nos objectifs climatiques (40% d'émission de CO2 en moins d'ici 2030);
  • cela peut donner plus de qualité de vie et de confort à une ville, avec le bon éclairage au bon moment et au bon endroit;
  • l'éclairage joue un rôle dans l'expérience d'une ville par les riverains et par ses visiteurs; en résumé, cela a une influence positive sur le tourisme urbain.

Cependant nous ne pouvons pas oublier que le chemin est encore long. De plus, la transition vers l'éclairage LED n'est pas toujours aussi évidente qu'on le voudrait parfois.

QUELLE TENSION?

Les centrales électriques génèrent un courant alternatif; c'est pourquoi les convertisseurs AC/DC prévoient des applications DC. Cependant, de plus en plus d'appareils fonctionnent sur courant continu. Tout comme l'éclairage public, en général. Aussi cela vaut la peine de développer et de prévoir des DC-grids lors du placement de l'infrastructure d'éclairage public. Aux Pays-Bas, ce développement est en phase de démarrage, il convient encore d'attendre pour notre pays.

LA TRANSITION

Comme relevé, plus de 90% de l'éclairage public ne sont pas encore un éclairage LED, voire 'intelligent'. Le plus grand gain que les villes peuvent obtenir aujourd'hui est la coupure de l'éclairage citadin selon un schéma fixe, si elles le font déjà. Un éclairage (LED) public intelligent apporte de la nuance dans ce récit noir et blanc avec la dynamique: un schéma de variation flexibleest posible, tout comme un schéma autodirecteur, qui s'ajuste de lui-même en fonction de ce qui se passe dans l'environnement. Grosso modo, il existe trois scénarios à suivre dans le remplacement de l'éclairage conventionnels.

1. Tout devient led

La base est le remplacement des luminaires conventionnels par des luminaires LED. Si ce remplacement exigera toujours un certain investissement, les luminaires LED vous procurent vite une économie d'énergie de 30%. Avec un schéma de variation, cela atteint même 50%. Une conséquence est bien entendu aussi une plus faible émission de CO2. Par ailleurs, le LED dure plus longtemps, ce qui réduit de moitié les coûts d'entretien et de remplacement. L'éclairage LED ne comporte qu'un schéma de variation nocturne fixe; il n' y a pas de possibilité d'exécuter des adaptations ad hoc. Le suivi en temps réel n'est pas non plus possible, ni l'intégration dans un contexte de smart city.

2. Tout devient led et connecté

Un éclairage LED connecté peut recevoir un schéma de variation flexible, permettant à un gouvernement local de réaliser une économie d'énergie de 50%En plus du remplacement des luminaires conventionnels par des LED, ces luminaires sont reliés à l'internet. Ceci vous permet d'établir un schéma de variation flexible avec plusieurs niveaux à intervalles différents. Cela signifie une économie d'énergie de 50 à 60% et des coûts d'entretien plus faibles par le suivi en temps réel des défauts ou du besoin d'entretien. Le suivi en temps réel de la consommation implique aussi que la facture peut se faire selon la consommation réelle (couramment plus faible), contrairement à la consommation forfaitaire. En outre, chaque luminaire fait partie d'un réseau piloté depuis une plateforme de données et de gestion basée sur le cloud. Ce réseau permet de grouper les luminaires séparément selon le quartier ou la partie de la ville. Ceci vous permet de donner p.e. au vieux centre d'une ville un autre schéma de variation qu'aux quartiers résidentiels ou quartier des sorties. Lors d'événements ou d'accidents, vous pouvez aussi adapter ces schémas ad hoc: en cas d'accident, vous passez à la pleine intensité pour la rue respective, pour des événements vous réglez le schéma de telle sorte que l'éclairage est varié p.e. une demi-heure après l'événement. Comme il n' y a pas encore d'intégration avec le contexte smart city, on conseille d'installer à tout le moins les luminaires à des endroits stratégiques permettant de brancher de façon modulaire d'autres systèmes intelligents (songez aux caméras ou hotspots wifi). Ainsi un contexte smart city éventuel a déjà une fondation pour un phasage ultérieur.

3. Tout devient led dans un contexte smart city

Dans un contexte smart city, chaque luminaire a un schéma de variation variable dont l'intensité lumineuse varie selon l'endroit, le moment, l'environnement et la situationPour terminer, l'administration locale peut choisir de remplacer ses luminaires conventionnel par des luminaires LED avec internet mais aussi avec détecteur de présence et (éventuellement) d'autres systèmes intelligents. Ceci autorise une économie d'énergie de plus de 80%, par des schémas de variation automatisés et dynamiques. Par ailleurs, l'infrastructure d'éclairage est intégrée dans le contexte smart city: les données sont associées aux données d'autres plateformes, pour réagir aux défis dominants dans cette ville, tels que mobilité, environnement, sécurité, …

Chaque luminaire a un schéma de variation variable, dont l'intensité lumineuse varie selon l'endroit, le moment et la situation (p.e. si un groupe se réunit près du réverbère, il brûlera plus fort). Le luminaire est totalement autonome, sans nécessiter des adaptations ad hoc pour p.e. des événements, vu que le luminaire avait déjà détecté la présence accrue. Pour une ville, il est important de déterminer ici quelles parties de ville peuvent utiliser une telle solution, et l'intensité de la sensibilité de la détection - la lampe ne doit pas brûler inutilement si un chat passe devant.

QU'EST-CE QUI EST PLUS IMPORTANT?

La transition vers un éclairage public intelligent exige un grand investissement. Bien que le plan soit joli, il s'agit souvent aussi de la question clé: l'investissement est-il rentable? Les autorités qui consentent un tel investissement font face à un gros défi: cette dépense est en fait comptabilisée comme dette pour cet exercice fiscal, tandis que de nombreuses autorités veulent diminuer leurs emprunts ou limiter leurs investissements.
Toutefois cela doit contrebalancer les avantages socio-économiques: un nouvel éclairage peut rendre la ville plus attractive mais avec un nouvel éclairage, cela peut être plus agréable pour les riverains.
De plus, l'éclairage peut contribuer à une meilleure sécurité routière. En outre, le gouvernement local montre qu'il se soucie de sa population par sa volonté d'y investir.
Cela dépend donc de la situation financière de la ville ou commune mais aussi des ambitions et objectifs politiques de l'administration de la ville ou commune.

Light-as-a-Service
Light-as-a-Service

LE COUT FINANCIER

La transition vers un éclairage public intelligent demande un certain investissement. Diverses constructions existent pour le réaliser.

  • Investissement direct: le gouvernement local investit, le coût intervient dans l'année où l'investissement s'opère. L'installation, l'exploitation et l'entretien sont transférés au gestionnaire de réseau ou à une partie privée avec contrat d'entretien.
  • Transfert de propriété: l'investissement est consenti par le gestionnaire de réseau qui devient propriétaire de l'infrastructure et conclut un accord avec un fournisseur (avec contrat d'entretien éventuel). Le gestionnaire de réseau reçoit une rétribution périodique sur le bilan du gouvernement local.
  • Leasing privé: une partie (privée) est propriétaire pendant la période de leasing. Le gouvernement conclut un accord, le gestionnaire de réseau exécute l'installation et l'entretien. Dans un leasing opérationnel, les rétributions périodiques arrivent sur le compte de la commune, qui n'a pas d'option d'achat.Dans un leasing financier, cette option existe bien et la dette à long terme est reprise dans le bilan de la commune.
  • Light-as-a-Service: le gouvernement local conclut un contrat de service avec une partie privée (l'intégrateur), qui a des contrats éventuels avec des sous-traitants et fournisseurs.PPS: le gouvernement local conclut un contrat avec une société spécifiquement créée (SPV ou Special Purpose Vehicle) qui conclut des contrats avec des sous-traitants et fournisseurs pour l'installation et l'entretien.
  • Crowdfunding: depuis peu, la participation citoyenne progresse aussi. Laisser des citoyens d'un quartier investirdans un éclairage meilleur et plus écologique profite à chacun. Ici il est bel et bien important de rester transparent et pas inutilement complexe, afin que chacun reste à bord.

Source: Reynaert, I.: Slimme openbare buitenverlichting voor de stad van morgen, Agoria (2018)