Chaque année, les collectivités françaises consacrent en moyenne 4Mds€ à leurs consommations énergétiques, soit 57€ par habitant (1). L’énergie et la maitrise de ses coûts constituent par conséquent un enjeu grandissant pour nos villes, voire pour l’ensemble du pays : la France ne pourra respecter son engagement de réduire de 50% sa consommation énergétique à horizon 2030 (loi Energie-Climat) sans l’implication des collectivités locales, à tous les échelons.  
Les énergéticiens ont bien perçu à quel point l’efficacité énergétique se plaçait au cœur du processus de transformation des villes. La mise en place des smart grids lancée dans les années 2010 a constitué la première brique pour optimiser l’utilisation des ressources énergétiques. Mais est-ce le seul moyen pour ces acteurs de répondre aux nouveaux enjeux des villes ? Plus largement, quel rôle les utilities peuvent-elles jouer dans l’émergence de la ville de demain ? Certaines d’entre elles y voient une véritable opportunité pour se diversifier et n’ont pas attendu pour se positionner sur les nouveaux marchés relatifs à la Smart City.

Tour d’horizon des possibilités, en commençant par placer sous le feu des projecteurs la question de l’éclairage.

Plein phare sur l’éclairage public intelligent
 

4 milliards de lampadaires seraient actuellement en fonction dans le monde (2), avec comme objectif principal d’assurer la sécurité des habitants en leur offrant une visibilité permanente sur les routes et voies publiques. L’éclairage est aussi un vecteur d’attractivité, par sa capacité à mettre en valeur les infrastructures et les espaces d’une ville. Le côté plus sombre de l’éclairage public « traditionnel » réside dans son impact sur les finances publiques ainsi que ses atteintes à l’environnement. Deux écueils susceptibles d’être corrigés par les systèmes d’éclairage de nouvelle génération.

L’éclairage public, un gisement d’économies pour les villes et collectivités

A elle seule, l’Europe dépense plus de 10 milliards d’euros par an pour alimenter ses 90 millions de luminaires urbains (3). Ces frais se répartissent entre les 3 postes suivants :

  • La maintenance, volet le plus onéreux qui comprend la vérification des armoires et des boitiers de connexion, le nettoyage des luminaires et la vérification de l’état des candélabres.
  • Le renouvellement du parc, c’est-à-dire le remplacement de matériels obsolètes et énergivores, sachant que 75% des luminaires urbains européens ont plus de 25 ans (4). La durée de vie de ces équipements se situe entre 20 et 30 ans.
  • La consommation d’énergie en tant que telle : l’éclairage public des villes pèserait près de la moitié de leur consommation d’électricité des collectivités territoriales, soit 18% de leur consommation toutes énergies confondues.

Au niveau de la France, 16% de la consommation énergétique des communes est dédiée à l’alimentation des lampadaires. Cette proportion élevée s’explique en partie par la vétusté des équipements qui occasionnerait une perte d’énergie comprise entre 20 et 40% d’énergie selon l’Association Française de l’Energie (AFE). La moitié du parc est d’ailleurs composée de matériels obsolètes et énergivores dont le remplacement par des sources moins coûteuses à l’utilisation, devient indispensable.
Substituer des LED à des boules diffusantes ou à des lampes à vapeur de mercure représente donc un potentiel d’économies conséquent. Les communes l’ont bien compris puisque, selon l’AFE, elles font ce choix technologique pour 80% des rénovations et nouvelles installations de lampadaires qu’elles commandent.

La pollution lumineuse, un fléau à combattre

Outre l’impact budgétaire pour les communes et le gaspillage qu’il génère, l’excès d’éclairage public artificiel peut provoquer de fortes perturbations sur notre environnement (5). Il constitue une source de dangers pour la faune, la flore et les écosystèmes dans la mesure où, en modifiant l’illumination naturelle de l’environnement, il bouleverse les cycles de lumière naturelle et altère les comportements des mammifères nocturnes.

Pour lutter contre la pollution lumineuse, l’Etat a instauré plusieurs mesures, notamment l’interdiction dans certains cas de l’éclairage après 1 heure du matin. L’Etat fixe aussi des prescriptions techniques afin de réduire l’intensité lumineuse des luminaires et proscrit l’éclairage vers le ciel. Les luminaires installés après le 1er janvier 2020 doivent être conformes à l’ensemble de ces dispositions (5).

L’éclairage public connecté, quels bénéfices peut-on en attendre ?

L’objectif de l’éclairage public connecté est d’illuminer les rues là où il faut et quand il le faut, au prix le plus abordable et dans le respect de l’environnement.

Les lampadaires « intelligents » semblent ainsi être une solution prometteuse pour répondre aux défis financiers, énergétiques et écologiques des villes. Leur premier avantage est l’économie d’énergie permise par la modulation de l’éclairage en fonction de l’heure ou de la circulation des personnes et des véhicules. Ils permettent en outre de prolonger la durée de vie des lampes en communiquant en temps réel sur leur consommation, ce qui donne une meilleure visibilité sur le moment opportun de leur remplacement. En effet, l’efficacité d’une lampe décroit vers la fin de sa vie, et le fait de la changer à temps la rend plus économique tout en augmentant la durée de vie de celles positionnées sur le même réseau d’éclairage.

En France, plusieurs villes ont entamé la modernisation de leur parc d’éclairage public, comme Toulouse, qui a déjà installé plus de 500 luminaires connectés ou Issy les Moulineaux qui s’est dotée d’une cinquantaine de lampadaires intelligents. Paris conserve quant à elle une forte marge de progression sur l’éclairage intelligent. Si la « Ville Lumière » a reçu le prix de l’éclairage exemplaire de l’AFE pour le « smart lighting » de la rue Antoine-Bourdelle, elle reste encore très loin d’une autre capitale, Copenhague. En plus d’avoir rénové en LED la moitié du parc d’éclairage de la ville, la capitale danoise a effectivement mis en place une plateforme de télégestion de l’éclairage afin d’ajuster l’intensité lumineuse des différents arrondissements de la ville en fonction des besoins. Pour se mettre au niveau et diminuer la part de l’éclairage public (actuellement à 30%) sur sa facture d’électricité annuelle, Paris compte s’appuyer sur le renouvellement de son contrat d’éclairage public prévu l’an prochain. La réduction de la facture énergétique ainsi que la lutte contre la pollution lumineuse figurent bel et bien dans le cahier des charges du nouvel appel d’offres.

L’éclairage public connecté permet en outre de supporter de nouveaux services pour la Smart City. On pense au suivi de la qualité de l’air assuré par des capteurs positionnés sur les mâts d’éclairage ou à la vidéoprotection via la fixation de caméras de surveillance sur les lampadaires. L’alimentation électrique des candélabres peut aussi être mise à profit pour des bornes wi-fi ou des prises de recharges USB.




Offre de services envisageable d’un lampadaire intelligent (6)
 

Un marché à fort potentiel, y compris pour les utilities

Le marché de l’éclairage intelligent étant en plein boom, avec un taux de croissance annuel escompté de 28% entre 2019 et 2023 (7), il suscite de nombreuses convoitises. Se positionnent évidemment les fabricants d’électroniques comme Itron ou Infineon mais également les acteurs des télécommunications qui mettent à disposition le réseau Li-fi (Light Fidelity) utilisé pour le fonctionnement des luminaires connectés.

Et les utilities ? La plupart d’entre elles ont flairé le filon et pénètrent ce secteur de l’éclairage public « smart » qui représente pour elles une réelle opportunité de diversification de leurs activités. EDF propose par exemple un diagnostic de la performance énergétique des infrastructures d’éclairage public, via sa filiale EDF Collectivités. Le Groupe propose également des solutions d’éclairage connecté à travers Citelum, qui assure l’éclairage dans plus de 1000 villes dans le monde, en Europe mais aussi en Amérique, comme à Mexico ou au Chili. Engie, qui gère quant à elle l’éclairage public de plus de 500 villes, a racheté en 2018 Flashnet, une entreprise roumaine spécialisée dans l’éclairage public intelligent, afin de renforcer sa position sur le marché. Total Direct Energie a également fait son entrée sur le marché, et propose un ajustement de la fourniture d’électricité aux usages des villes.

L’éclairage public intelligent, une pièce du puzzle de la smart city encore à consolider

En soutenant des usages autres que le simple éclairage public (vidéosurveillance, recharge, contrôle de la pollution de l’air ou sonore…), les lampadaires connectés contribuent pleinement à la smart city. Le bon retour sur investissement offert par les LED constitue un atout majeur pour l’essor de la Smart City du fait de sa capacité à dégager des marges de manœuvre financières pour d’autres projets de connectivité. Ainsi, à Dijon, le remplacement de 34000 lampes par des LED devrait générer 65% d’économies d’énergie. De quoi couvrir les investissements nécessaires à la centralisation de la gestion de la voie publique qui inclut le pilotage des feux tricolores ou la géolocalisation des véhicules de service en intervention (8).

Pour autant, les initiatives restent limitées pour le moment à quelques collectivités s’appuyant pleinement sur les nouvelles technologies de l’information et de la communication (NTIC). La frilosité des autres peut s’expliquer par des considérations techniques autour de la désinstallation et du recyclage des candélabres en place ou de l’installation et de la maintenance des lampadaires connectés. On peut aussi imaginer leur crainte d’être dépossédées du contrôle de l’espace public et de la data au profit des éclairagistes. On voit là apparaître un enjeu juridique à adresser pour lever les derniers freins à l’adoption généralisée de l’éclairage intelligent.


Auteurs :

Cécile Berlier, Consultante
Caroline Davriu, Manager
Bopha Jumelet, Manager

Sources :

  1. https://www.ademe.fr/depenses-energetiques-collectivites-locales
  2. http://www.afe-eclairage.fr/afe/l-eclairage-en-chiffres-26.html
  3. https://www.tvilight.com/wp-content/uploads/2019/07/Brochure-Intelligent-Smart-Ville-E%CC%81clairage-Contro%CC%82le-Capteur-CMS-Lumie%CC%80re-Gestion-FR.pdf
  4. https://sev84.fr/wp-content/uploads/2017/08/11-17-15-3-50-Eclairage_collectivites_chiffres_cles.pdf
  5. https://www.ecologie.gouv.fr/pollution-lumineuse
  6. https://www.securities-services.societegenerale.com/fr/insights/views/news/lampadaire-intelligent-outil-pour-penser-urbanisme-amenagement-territoire-autrement/
  7. https://www.objetconnecte.com/smart-cities-lampadaires-connectes/
  8. https://www.lesechos.fr/pme-regions/actualite-pme/leclairage-public-objet-de-convoitise-des-acteurs-de-la-ville-963838
     
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