Les enjeux de l'éclairage public intelligent

L’éclairage public représente 37% de la facture d’électricité des collectivités en France, et le poids de cette dépense risque d’augmenter au vu du vieillissement des équipements. Face à cet enjeu budgétaire, mais également à celui de la transition énergétique, les collectivités peuvent désormais investir dans un éclairage public intelligent (« Smart Public Lighting »), qui optimisera leur consommation énergétique et les positionnera en tant que Smart Territoires.

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Les enjeux de l’éclairage public en France

Essentiel au niveau sécuritaire (ex : l’éclairage public permettrait de diminuer de 30 à 40% le nombre d’accidents de la route, et de 50% les actes d’effractions ou de vandalisme) comme au niveau de notre perception de l’espace public (ex : par la mise en valeur du patrimoine), l’éclairage public est aujourd’hui au cœur de différents enjeux autour des politiques d’aménagement des territoires, et ce pour plusieurs raisons.

L’éclairage public : un gouffre énergétique et financier

Selon la Commission de la Régulation de l’Energie (CRE), l’éclairage public est aujourd’hui devenu un « gouffre énergétique » : il représente le premier poste de consommation d’électricité d’une commune.

Selon l’Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie (Ademe), cette sur-représentation est principalement due à la vétusté du réseau, qui entraîne une surconsommation et un surcoût de l’entretien. Composé de plus de 10 millions de points lumineux qui fonctionnent entre 3 100 et 4 100 heures par an, ce sont en effet 45% des luminaires du parc français qui ont plus de 25 ans !

Les collectivités doivent donc choisir entre :

  • Maintenir ce parc de plus en plus obsolète et énergivore,

 

  • Le rénover avec de nouvelles technologies plus intelligentes.

 

Des contraintes économiques, sociétales, et environnementales

Les acteurs des Smart Territoires de demain doivent, dès aujourd’hui, faire face à diverses contraintes économiques, sociétales, et environnementales concernant la mise en place et l’entretien de leur réseau d’éclairage public :

  • Les collectivités sont généralement dans un contexte de réduction de leurs budgets, et doivent donc optimiser leurs dépenses,

 

  • Les citoyens sont aujourd’hui de plus en plus exigeants sur le confort et la sécurité au sein de l’espace public,

 

  • Dans le cadre de la transition énergétique, et en application de la Loi sur la transition énergétique pour la croissance verte (LTECV), les collectivités doivent réaliser des économies considérables en termes de consommation d’énergie. A l’horizon 2030, les objectifs de la France sont ainsi de diminuer de 20% la consommation énergétique globale par rapport à 2012, et de porter à 32% la part d’énergie renouvelable dans la consommation d’énergie finale.

 

L’éclairage public intelligent : une solution économique et écologique !

Infographie: Place à l'éclairage public intelligent | Statista Vous trouverez plus d'infographie sur Statista

Plutôt que de maintenir des infrastructures de plus en plus vétustes et énergivores, il est recommandé aux collectivités de rénover leurs réseaux d’éclairage urbain. En effet, selon le contexte et la technologie utilisée, l’économie de consommation d’énergie et donc de dépenses pour les collectivités, grâce à la mise en place d’un éclairage public intelligent, serait de l’ordre de 50 à 75% !

Première étape : le passage aux LEDs

L’adoption de la LED, ou des diodes électroluminescentes, est actuellement le changement privilégié par les collectivités pour réduire leur consommation et leur facture énergétique.

D’une part, les LEDs sont en effet très largement moins énergivores que les lampes au sodium, et d’autre part leur durée de vie est dix fois supérieure.

De plus, la technologie LED permet de moduler aisément l’intensité lumineuse au moyen d’un gradateur (principe du « dimming ») configurable à distance. Associé à un capteur de présence ou à un programme de gestion de l’éclairage urbain, l’éclairement peut donc être réduit aux heures tardives de la nuit ou en l’absence de mouvement à proximité du candélabre. La diminution de l’intensité lumineuse engendre de facto des économies d’énergie.

Enfin, les réflecteurs aujourd’hui sur le marché minimisent la pollution lumineuse.

L’avènement des LEDs au sein de l’éclairage public permet donc aux collectivités de rénover leur parc en générant des économies énergétiques et financières substantielles et en réduisant les nuisances pour les citoyens. En outre, un tel projet est une véritable opportunité de faire un premier pas sur le chemin de la Smart City, en implémentant des solutions de pilotage intelligent de l’éclairage public, et en y associant le déploiement de nouveaux services à la ville.

Deuxième étape : l’introduction de l’intelligence

A l’instar des Smart Grids, les collectivités peuvent compter sur l’utilisation accrue des nouvelles technologies de l’information et de la communication (NTIC) afin de rendre leur éclairage public plus intelligent, par exemple :

  • La télégestion : c’est un système de gestion globale de l’éclairage public, à partir d’un centre de contrôle duquel des consignes sont transférées aux points lumineux de manière à commander leur allumage, leur extinction ou leur « dimming », individuellement ou par zone,

 

  • La télémaintenance : complémentaire de la télégestion, elle permet de transférer les informations de chaque point lumineux vers le centre de contrôle, pour par exemple en connaître les dysfonctionnements, ou planifier et contrôler le remplacement des équipements. L’efficacité d’une lampe décroit en effet vers la fin de sa vie, et le fait de la remplacer à temps la rend plus économique, et permet en outre de prolonger la vie de celles qui sont sur le même réseau d’éclairage.

 

Troisième et dernière étape : l’automatisation intelligente de l’éclairage public

Les collectivités et les Smart Territoires de demain pourront développer des réseaux d’éclairage public intelligents autonomes, en comptant sur des technologies telles que :

  • Des capteurs de mouvement : les candélabres équipés de détecteurs de mouvement ne délivreront l’intensité maximale d’éclairement qu’au passage d’un piéton, d’un cycliste ou d’un véhicule, générant de facto de considérables économies d’énergie,

 

  • L’auto-alimentation des mâts d’éclairage : des lampadaires peuvent être munis de panneaux photovoltaïques pour garantir leur propre alimentation en restituant l’énergie accumulée en journée en éclairage nocturne via un dispositif de stockage d’énergie. Autrement, dans une logique de d’alimentation décentralisée, les candélabres d’une zone peuvent être raccordés à une centrale de production d’énergie solaire ou éolienne à proximité pour assurer leur autonomie vis-à-vis du réseau électrique public. Ces solutions prennent tout leur sens dans les situations où le réseau de distribution local est peu fiable, ou en zones rurales reculées non connectées au réseau électrique national (dans les pays en développement typiquement).

 

Les nouveaux services permis par l’éclairage public intelligent

Les réseaux d’éclairage public constituent un maillage dense d’infrastructures publiques qui ont vocation à devenir le support de nouveaux services aux usagers tels que :

  • Une connectivité internet en Li-Fi (transmission de l’information à travers les ondes lumineuses), ou très haut débit (THD) en 5G en utilisant les candélabres comme support des « Small Cells »,

 

  • Un meilleur suivi de la qualité de l’air en positionnant des capteurs sur les mâts d’éclairage,

 

  • La possibilité de recharger les véhicules électriques sur des bornes utilisant l’alimentation électrique des candélabres,

 

 

Une meilleure gestion de la circulation et du stationnement en ville, des flux de piétons, etc, grâce à des capteurs mis en place sur les mâts.

Ainsi, réduire les coûts, préserver l’environnement, et accroître l’attractivité de la ville sont des objectifs dont l’éclairage public intelligent peut devenir vecteur en ouvrant la porte à la création des Smart Territoires de demain.

Le Li-Fi

Avec le Li-Fi, les dernières générations de LEDs sont aujourd’hui capables de transmettre des données numériques. Cette innovation permettrait donc aux utilisateurs de se connecter à Internet sous un luminaire. Ses principaux avantages sont :

  • Economiques : grâce à une possible mutualisation des coûts et une diminution du nombre de relais Wi-Fi nécessaires, le Li-Fi serait moins cher que le Wi-Fi,

 

  • Sécuritaires : le Li-Fi n’utilise pas d’ondes radio, il n’y a donc pas de risques pour la santé des utilisateurs ; de plus le risque de piratage est beaucoup plus limité du fait du cloisonnement spatial des données (le Li-Fi ne traverse pas les murs),

 

  • Serviciels : le débit du Li-Fi serait 10 fois plus rapide que celui du Wi-Fi actuel ; n’émettant pas d’ondes électromagnétiques il serait parfaitement adapté à des usages dans les hôpitaux ou les avions ; enfin il permet une meilleure géo-contextualisation des services.

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Tactis - Directeur associé - Benjamin Fradelle- Aménagement numérique des territoires

Benjamin Fradelle

Directeur Associé Tactis
Depuis 2002, Benjamin Fradelle développe une expertise de l’aménagement numérique des territoires tant sur le plan de la définition de la stratégie des collectivités locales que les approches techniques et économiques associées aux réseaux d’initiative publique.