Pour une gestion durable de l éclairage public

Pour une gestion durable de l éclairage public Mardi 6 décembre 2011 Amphi des 13-Vents CETE Méditerranée - Aix-en-Provence Centre d'études Techniques de l'équipement Méditerranée www.cete-mediterranee.fr

PROGRAMME DE LA JOURNEE 2

SYSTÈME DE COMMANDE INTELLIGENT POUR L ECLAIRAGE EXTERIEUR EN FINLANDE 3 06.12.2011 3

Le constat Une installation d éclairage moderne éclairant suivant les besoins et incluant les dernières technologies: Par exemple: lampes ayant une bonne efficacité énergétique horloges astronomiques systèmes de réduction de puissance... n optimise ni la consommation d énergie, ni les coûts de maintenance car aucune intelligence ne la relie à son environnement extérieur. D où reproduction jour après jour du même schéma de fonctionnement. La société finlandaise C2SmartLight propose une approche nouvelle qui a dépassé le stade du prototype car elle est appliquée à l échelle d un pays: la Finlande. 4 4

5 Les facteurs qui influencent les niveaux d éclairement et en conséquence la consommation d énergie Les conditions climatiques - la température - le vent - la pluie, la neige Le trafic automobile - densité L occupation des espaces - la fréquentation - les événements festifs L état des lampes - variation du flux en fonction de la vétusté L environnement - extinction de certaines zones pendant les phases de migration 5

Domaines d application du système L éclairage extérieur des ports, décharges, zones industrielles, parkings Les chemins de fer finlandais où les exigences climatiques et la fiabilité ont été testées pendant un an Plusieurs villes importantes, par exemple: Tampere 213 000 habitants, 38 000 points lumineux Jyväskylä 131 000 habitants, 28 000 points lumineux Vaasa, 60 000 habitants, 11 900 points lumineux Vantaa, 202 000 habitants, 38 500 points lumineux Dans une trentaine d autres communes (de quelques centaines à quelques milliers de points lumineux) 6 6

L architecture du système C2 SmartLight Connexion vers la mairie, la société chargée de l entretien etc. Unité de commande à l intérieur de chaque armoire EP Internet Liaison sécurisée Sécurité des échanges (APN) Réseau sans fil d unités de commande Liaison 3G/GPRS machine to machine sécurisée Mise en fonctionnement des points lumineux de chaque armoire EP Capteur de lumière Capteur de lumière Rapports et alarmes PC éclairage public Gestion au point lumineux par module additionnel RF Capteur de lumière Informations sur: - le trafic automobile - les conditions météorologiques - 7 Copyright C2 SmartLight Oy PLC 7

Les différents types de commande des points lumineux Commande centralisée Commande globale ou par départ des points lumineux de chaque armoire. Pilotage de la réduction de puissance (hors fourniture) Commande au point lumineux Par courant porteur et radio fréquence Pilotage de ballast électronique (signal 0 10 V) ou de ballast bi-puissance (par contacteur) 8 8

Suivis du fonctionnement et de l entretien de l éclairage Mise en réduction de puissance Capteur de lumière Le Maitre de l Ouvrage décide de la stratégie de fonctionnement de son réseau éclairage public. L unité de commande détecte un dysfonctionnement et informe le système central par GSM. Lampe défectueuse Mise en marche du réseau éclairage par le GSM de la personne chargée de l entretien 9 Fonctionnement de Commande et l éclairage par l unitécontrôle de commande par Internet Copyright C2 SmartLight Oy Le système envoi un message sur le portable de la personne chargée de l entretien Dépannage du point lumineux Personne chargée de l entretien 9

Visualisation par Internet des alarmes sur plans numérisés ou images satellite: Etat de fonctionnement Alarmes (ouverture armoire, écart de consommation,...) Les points lumineux Les armoires Les valeurs mesurées (courant, tension, puissance, cos φ)... 1 0 Copyright C2 SmartLight Oy 10

Commande par zone Programmation par Internet ou GSM de la durée d éclairement pour l entretien. L éclairage s éteint automatiquement à la fin de la période programmée. Contrôle de la puissance absorbée par le réseau éclairage. Alarme d information en cas d écart. Choix du mode de fonctionnement C o p Visualisation de l identité de la personne effectuant l entretien Sélection des plages de fonctionnement en réduction de puissance 11

Connexion au réseau éclairage par Internet La connexion par Internet peut être adaptée aux besoins de chaque utilisateur Ecrans de commande et de contrôle pour différents utilisateurs. Etat de fonctionnement du réseau éclairage: Il peut être visualisé globalement ou individuellement par armoire (au niveau de chaque point lumineux avec module additionnel). Surveillance et contrôle des unites de commande: - soit par zones géographiques ou fonctionnelles - soit individuellement en s appuyant sur des fonds de plans. 1 2 Copyright C2 SmartLight Oy 12

Définition des paramètres de fonctionnement de chaque zone Exemple: Division de la commune en 4 zones: Zone 1: Allumage 10 lux, extinction 4 lux Zone 2: Commande par calcul astronomique Zone 3: Commande par calcul astronomique Mise en réduction de puissance Zone 4: Niveau 4 lux Extinction de l éclairage: - l hiver de 23 h à 5 h - l été de 0 h à 5 h 1 3 13

Consommation en énergie des armoires de la Zone 1 1 4 14

Visualisation globale des consommations de la commune 1 5 Copyright C2 SmartLight Oy 15

Commandes de maintenance Envoi des demandes de maintenance ou alarmes sur les téléphones du personnel d astreinte. Contrôle à travers Internet du fonctionnement de l armoire concernée: - mise en route et extinction - visualisation des mesures - état de fonctionnement Fonctionnement indépendant du système en cas de coupure d Internet. C o p 16

Unités de commande modulaires Unité de commande évolutive et dimensionnée en fonction des besoins. Fixation sur rail DIN. Protection contre la foudre intégrée. 1 7 Copyright C2 SmartLight Oy 17

Mise en place de l unite de commande dans l armoire éclairage public Dimensions de l unité de commande: 150 mm (l) x 150 mm (h) x 130 mm (p). 1 8 Copyright C2 SmartLight Oy 18

Les coûts de la solution présentée Unité de commande: 1 000 à 1 500 environ Module de commande au point lumineux : prix NC Coût abonnement mensuel d une carte SIM permettant les communications M2M (Machine to Machine); Débit: 5 MO mensuel; quelques euros par mois Durée d installation par armoire EP: 1,5 à 2 h Temps de programmation du fonctionnement de l installation par la Collectivité ou par un prestataire externe Temps de retour sur l investissement en Scandinavie : 3 à 5 ans. 1 9 19

Quelques exemples d économies réalisées en Finlande suite à la mise en place du système Ville de Jyväskylä: 130 735 habitants sur l entretien: 5% sur la consommation d énergie: 20% Port de Pori: coût de la consommation d énergie en éclairage extérieur 250 000 par an sur la consommation d énergie: 30% Aciérie d Outokumpu: coût de la consommation d énergie en éclairage extérieur 200 000 par an sur la consommation d énergie: 25% Ville de Tampere: 213 000 habitants; 38 000 points lumineux; 326 armoires de commande; coût énergie 2008 1,4 M ; coût entretien 700 000 ; consommation 2008: 20 300 MWh; puissance installée 5 318 kw; puissance moyenne par lampe: 140 W sur l entretien: 5% sur la consommation d énergie: 27% 2 0 20

Smart Grids 2 1 14.12.2011 21

Smart Grids Intégration dans un réseau de distribution d électricité «intelligent» Contribution à l effacement des pointes de consommation de puissance en délestant ou mettant en réduction de puissance le réseau éclairage public Surveillance du facteur de puissance de l installation 2 2 22