Compteur communicant

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Un compteur communicant est un compteur disposant de technologies dites AMR (Automated Meter Reading) qui mesure de manière détaillée et précise, et éventuellement en temps réel, une consommation d'électricité, d'eau ou de gaz. La transmission des données s'effectue par ondes radio ou par courants porteurs en ligne (CPL) au gestionnaire du réseau de distribution chargé du comptage.

Les compteurs communicants servent à produire des factures sur la consommation réelle, à repérer des gaspillages, des pertes en ligne ou les postes qui coûtent le plus au client. Ils peuvent éventuellement l'informer de microcoupures ou de pertes des réseaux électriques.

Si le compteur est en outre « programmable à distance » et équipé d'un appareil de coupure à distance, il est dit « AMM » (Advanced Meter Management). Ces fonctions sont à la base de l'évolution des réseaux (d'électricité, d'eau ou de gaz) vers les « réseaux intelligents ».

Principe[modifier]

La dérégulation progressive des marchés de l'électricité et du gaz dans le monde, ainsi que l’interconnexion croissante des réseaux ont incité des agences et organismes gouvernementaux de réglementation ou de régulation à rechercher des moyens de mieux connaître, prévoir et maîtriser la consommation électrique, de gaz et d’eau des habitants, d’un quartier, d’une région ou d’un pays, notamment dans le cadre de la Ville intelligente et des réseaux intelligents, mais aussi pour aider les citoyens et autres usagers de l'électricité à mieux auto-contrôler ou mieux réguler dans le temps leur consommation.

Cette notion concerne plus souvent le compteur électrique, mais s'étend aux domaines du gaz naturel et de l'eau. Éventuellement « bidirectionnels », ils sont aussi développés dans la perspective de la ville intelligente ou ville du futur où sont attendus des instruments (capteurs intelligents et communicants) et des réseaux capables de traiter, stocker, filtrer, sécuriser, renvoyer ou partager des données, pour notamment suivre en temps réel les réseaux, équilibrer l'offre et la demande, maîtriser ou lisser les consommations, produire des factures, repérer et réparer les pannes ou défauts, piloter la gestion de crise, affiner les modèles de prévision, etc.

Les promoteurs de ces compteurs visent à inciter les clients à moins consommer, par l'établissement de prix différenciés en temps réel, aux heures de crêtes (surtarification) prévisibles selon les heures de la journée et la saison. Cela est censé encourager les clients à consommer moins d'énergie et permettre des économies globales d'énergies dans une perspective de développement durable. En effet, en permettant un suivi de consommation, ces systèmes permettraient de réaliser des économies d’énergie de 5 à 15 %, en favorisant de meilleures pratiques. Ces compteurs permettent également de couper à distance avec l’accord des clients l’alimentation de certains équipements, pour éviter les surcharges du réseau en périodes de pointe.

Les compteurs communicants permettent également d’effectuer certaines opérations à distance, sans qu’un technicien ne se déplace et que le client soit présent. En éliminant les tâches manuelles de relève, de changement de puissance, de coupure ou de remise en service, ces compteurs sont censés, à terme, permettre une diminution des coûts de distribution de l'énergie et des délais d’intervention.

Ces compteurs permettront en outre d'avoir une facture basée sur une consommation en temps réel, plutôt que sur une alternance de relevés sur site et d'estimations.

Le déploiement de ces compteurs est, comme celui de beaucoup d'autres engins, l'objet de la critique de la société de la techno-science. Pour les gestionnaires des populations, l'installation de ces compteurs présentent des inconvénients en termes de coût, potentiellement en termes d'atteinte à la vie privée, et d'atteinte à la santé des personnes (voir discussion plus bas).

Prospective[modifier]

Dans le monde entier, à partir des années 1990-2000, la plupart des gouvernements et distributeurs d'électricité puis de gaz et d'eau se sont emparés de la question ou s'y intéressent, emboîtant le pas à l'Italie, premier grand pays à être intégralement doté de compteurs électriques dits intelligents (en 2011, dans son évaluation de Linky la Commission de régulation de l'énergie (CRE) parle plutôt de « système de comptage évolué »).

  • Une première étape a été celle de la comptabilisation de volumes ou flux (smart metering) au service de l'équilibrage des réseaux (électricité dans un premier temps), c'est-à-dire de l'opérateur.
  • Une seconde étape, en cours pourrait être une aide peu à peu généralisée à la gestion (plus ou moins automatisée) ; au service de l'usager.
  • Une troisième étape, appuyée sur le Web 2.0 et le développement de prises électriques intelligentes (smart plug) et de différents types de capteurs et objets communicants, pourrait être un système commun et unifié de gestion intelligente des réseaux d'eau, de gaz et d'électricité, incluant les compteurs d'électricité et diminuant toutes les pertes en ligne. Selon la CRE (2011), pour qu'il puisse économiser au mieux l'énergie, « le consommateur doit disposer en temps réel de sa consommation en kilowattheures et en euros, voire en contenu de CO2, de la puissance soutirée, de la période tarifaire, ainsi que de fonctions de mémorisation et de comparaison ».

Les premiers compteurs d'eau "intelligents" sont apparus en 2012 en France. Des prospectivistes comme Jeremy Rifkin prévoient l'émergence proche d'un « Internet de l'énergie », qui pourrait également s'étendre aux réseaux et systèmes de transports intelligents promus par l'Europe notamment. L'innovation pourrait aussi porter sur le développement de compteurs "bi directionnels", c'est-à-dire pouvant alimenter le réseau et pas seulement y soutirer un flux (Linky le permet), par exemple pour des transferts latéraux (entre voisins, entre quartiers) de surplus d'énergies d'origine renouvelable (ou d'eau pluviale, dans un réseau séparé, voire un jour de méthane ou hydrogène) produits in situ. Ceci demande d'homogénéiser l'adressage (les IP des compteurs) et standardiser l'interopérabilité des systèmes par un protocole de communication standard ou des systèmes de traduction entre quelques protocoles. Les compteurs d'eau intelligent devraient notamment aider les opérateurs à repérer les fuites d'eau dans la maison, comme dans le réseau de distribution d'eau en amont, ainsi que les coupures de réseau. Des questions nouvelles, éthiques et techniques se posent, sur la protection de la vie privée et la sécurité ou vulnérabilité de ce type de réseau selon qu'ils sont centralisés, décentralisés, transparents ou non, locaux, régionaux ou transnationaux, etc.

En Europe[modifier]

En septembre 2009, l'Union européenne a fixé aux États membres l'objectif de déployer des compteurs communicants dans 80 % des foyers européens avant 2020, et 100 % avant 2022 (Directive à transposer dans le droit national avant mars 2011). Dans le marché intérieur de l'énergie (et donc de l’électricité), chaque États doit veiller « à la mise en place de systèmes intelligents de mesure qui favorisent la participation active des consommateurs au marché de la fourniture d’électricité. La mise en place de tels systèmes peut être subordonnée à une évaluation économique à long terme (avant le 3 septembre 2012) de l’ensemble des coûts et des bénéfices pour le marché et pour le consommateur, pris individuellement, ou à une étude déterminant quel modèle de compteurs communicants est le plus rationnel économiquement et le moins coûteux et quel calendrier peut être envisagé pour leur distribution », en ciblant aussi l'objectif des « trois fois 20 » proposés par la Commission pour combattre le changement climatique : augmenter de 20 % la proportion des sources renouvelables dans le mix énergétique ; diminuer de 20 % les émissions de gaz à effet de serre (GES) ; améliorer l’efficacité énergétique de 20 % d’ici à 2020. Selon la Commission ces compteurs communicants peuvent réduire les dépenses énergétiques de 10 % en Europe.

La précision de ces compteurs et la liaison constante qu'ils entretiennent avec le fournisseur d'électricité sont jugées préoccupantes en raison des possibles atteintes à la vie privée qu'ils permettraient. Ainsi, le Bureau européen des unions de consommateurs (BEUC) s’inquiète des dérives possibles en matière policière et commerciale : « Le gestionnaire peut savoir, en théorie, minute par minute dans quelle pièce vous vous trouvez et ce que vous y faites ! » relève ainsi Levi Nietvelt, conseiller chargé de l’énergie au BEUC. Un chiffrage des données transmises devrait néanmoins éviter les piratages et les fournisseurs devraient se voir imposer des règles strictes dans l’usage de ces informations.

La Suède et l’Italie sont les premiers pays à avoir entrepris l’installation de compteurs communicants.

France[modifier]

Le projet Linky[modifier]

Le 1er distributeur français, ERDF, lance en 2007 le projet Linky (nom donné officiellement au compteur en mars 2009) afin de répondre à la directive européenne no 2009/72 qui impose aux pays de l'Union européenne de déployer des compteurs électriques évolués pour au moins 80 % des consommateurs du marché intérieur. Le gestionnaire de réseaux mène ensuite une expérimentation en 2009 et déploie 300 000 prototypes du compteur Linky dans les régions de Lyon et de Tours. Avant la fin de l'expérimentation, la Commission de régulation de l’énergie (CRE) constitue un groupe de travail sur le sujet incluant la CNIL (Commission nationale de l’informatique et des libertés). Cette dernière a, à cette occasion, mis en garde EDF quant à la nécessité de « garanties sérieuses » sur la confidentialité des données, compte tenu du fait qu'à terme ces compteurs permettront de savoir « beaucoup de choses sur les occupants d'une habitation, comme leur horaire de réveil ou le moment où ils prennent une douche ». L'ADEME pose également des questions concernant le gain réel en économie d'énergie pour le consommateur, ne considérant pas celui-ci comme prouvé jusqu'alors et préconise une année supplémentaire de test, ainsi que l'ajout d'un mécanisme d'affichage supplémentaire relié au compteur et situé à l'intérieur du logement pour mieux informer le consommateur. Un an plus tard, la commission de régulation de l'énergie (CRE) publie finalement un avis favorable en juin 2011 et conclut que Linky respectait les critères d'évaluation.

Le Premier ministre français annonce, le 9 juillet 2013, le calendrier de déploiement à grande échelle du nouveau compteur. ERDF a jusqu'à 2016 pour installer 3 millions de compteurs et jusqu'à 2020 pour en installer 35 millions.

Le gestionnaire de réseau estime l'investissement à 5 milliards d'euros et assure qu'il prendra en charge le coût d'installation. C'est cependant la CRE qui doit définir le cadre tarifaire à adapter afin de répartir dans le temps les dépenses et les faire coïncider avec les gains prévus par l'installation des compteurs.

Selon ERDF, la généralisation du compteur Linky permettrait :

  • pour les gestionnaires de réseaux : une réduction des coûts de gestion,
  • pour les fournisseurs : une réduction des fraudes et des réclamations, et une plus grande richesse d’informations permettant de proposer aux clients de nouvelles offres,
  • pour les producteurs : une meilleure maîtrise des pointes de consommation et une simplification de l'installation de panneaux photovoltaïques,
  • pour les clients : des factures établies systématiquement sur leur consommation réelle, des interventions effectuées sans intervention à l'intérieur du domicile et sans prise de rendez-vous.

Depuis le 1er janvier 2010, les clients industriels raccordés en basse tension (BT) peuvent disposer de leur propre compteur communicant, le compteur PME-PMI. Celui-ci ne fait pas encore l'objet d'un déploiement massif mais il équipera ces clients en cas de défaillance des anciens compteurs ou en cas de création d'un point de livraison. Les clients industriels raccordés en haute tension (HTA) seront quant à eux couverts par le futur compteur HTA dont la mise en œuvre est prévue en 2013. Linky, PME-PMI et HTA formeront ainsi la gamme complète des compteurs communicants français, selon les projets d'ERDF.

Un groupe de chercheurs du CNRS publie en 2015 une étude empirique « TicElec », réalisée de 2012 à 2014 dont le but est de trouver de premiers éléments de réponse quant aux réelles économies réalisées avec une technologie comme Linky. À Biot (Alpes-Maritimes), une centaine de ménages volontaires ont eu accès à une information régulière (et pour certains non intrusive) de leur consommation électrique. Deux groupes de familles étaient équipés de compteurs intelligents ou capteurs nomades et un groupe témoin non équipé. Les foyers équipés avaient des informations plus ou moins fines (au jour le jour, jusqu’à une indication de la consommation par type d’équipement (chauffe-eau, chaudière, électroménagers par exemple). Ceux qui ont suivi leur consommation ont effectivement réduit (de 23 % en moyenne) leur utilisation d’électricité. En outre une information « neutre » (ne comparant pas la consommation du foyer avec celle des autres) s'est alors montrée la plus efficace. Ceux ayant eu une information plus fine ont moins consommé que ceux qui n’avaient qu’une information globale.

Projets de compteurs AMR pour le gaz[modifier]

GrDF prévoit l'installation de compteurs communicants gaz, baptisés Gazpar, dès fin 2015. Le déploiement de ces nouveaux compteurs intelligents en remplacement des 11 millions de compteurs gaz actuels s'étalera de 2016 à 2022.

Projets de compteurs AMR pour l'eau[modifier]

Les trois distributeurs majeurs d'eau en France (Veolia, Lyonnaise des Eaux et Saur) installent des compteurs communicants dans le secteur de l'eau soit pour équiper toute une ville, soit pour équiper ponctuellement un site industriel ou un immeuble d'habitation ou de bureaux. Plusieurs fabricants de compteurs proposent des solutions adaptées, différentes de celles utilisées pour les compteurs communicants utilisées pour le gaz et l'électricité (pour ce qui relève des données produites qui sont parfois spécifiques), le système de collecte pouvant lui être commun (collecte mobile piétonne ou par véhicule, ou collecte via un réseau fixe ou mobile).

Des partenariats se nouent pour que différentes marques de compteurs d'eau puissent bénéficier d'un modules radio de même nature afin de rendre le compteur intelligent et communiquant. Ces partenariats sont encouragés à suivre cette voie par les distributeurs d'eau qui peuvent ainsi référencer d'une part les compteurs d'eau sur leur qualité métrologique et d'autre part référencer les modules radio compatibles. Ces derniers étant soit conçus par les fabricants de compteurs d'eau, soit conçus par des sociétés tierces spécialisées dans le domaine (par exemple, Coronis, Homerider Systems, etc.).

Le constructeur israélien Arad s'est récemment allié au français Polier Water pour promouvoir ses solutions télécom dans l'hexagone.

Allemagne[modifier]

Le ministère de l’Économie allemand a demandé au cabinet Ernst & Young une évaluation économique du déploiement des compteurs intelligents. Or, l’audit rendu public en août 2013 indique que les coûts mis en œuvre dépassent nettement les économies réalisées par les consommateurs.

Le 9 février 2015, le ministère allemand de l’Économie annonce que les compteurs intelligents ne seront obligatoires que pour les foyers consommant plus de 6 000 kWh par an. Comme la moyenne annuelle de consommation électrique des foyers allemands est évaluée à 3 500 kWh, l’obligation d’équipement ne va concerner qu’une minorité de ménages outre-Rhin.

Italie[modifier]

ENEL SpA, principal producteur en Italie, fut précurseur. L'installation de compteurs communicants chez 27 millions d'abonnés a eu lieu entre 2000 et 2005.

Ces compteurs à puce électronique et communications bidirectionnelles, de conception solide mesurent la puissance et sont dotés de capacités logicielles de gestion. Ils communiquent sur des lignes à faible tension avec des normes standard entre l’IP locale et les serveurs de l’entreprise ENEL. Le client comme le fournisseur peuvent aussi connaître la consommation du compteur, à distance, lire des informations sur l'utilisation d'un compteur, détecter une panne de service ou une utilisation non autorisée de l'électricité… Un client peut réclamer à tout moment et changer à distance ses conditions de facturation, son plan de crédit de pré-paiement, son montant forfaitaire ou ses tarifs.

Dans diverses publications, ENEL a estimé le coût du projet à environ 2,1 milliards d'euros, pour des économies d’exploitation attendues de 500 millions d'euros par an, soit un amortissement en quatre ans.

Irlande[modifier]

Ce pays va lancer d'ici à 2012 (et dès 2008 dans 25 000 foyers) des compteurs communicants à 250 euros pièce qui aideront le public à prendre conscience en temps réel de ses consommations, et qui permettront la comptabilité des flux de courant dans les deux sens pour les foyers équipés de modules photovoltaïques ou d'une autre installation de production électrique, ou de bâtiment à énergie positive. Ces compteurs informeront les producteurs en temps réel et permettront des factures plus détaillées pour les clients. L'Irlande espère aussi réduire la demande en électricité en incitant les ménages et entreprises à plus de sobriété électrique. Le surcoût induit par l'installation de ces compteurs est évalué à 300 millions d'€.

Pays-Bas[modifier]

La société Oxxio a présenté son premier compteur d'électricité et de gaz « intelligent » aux Pays-Bas en 2005. En septembre 2007, le gouvernement néerlandais a proposé que les sept millions de ménages du pays aient un tel compteur d'ici à 2013, dans le cadre d'un plan national d’économies d’énergie.

Dans le reste du monde[modifier]

Australie[modifier]

En 2004, l’ESC « Essential Service Commission » de l’État de Victoria, en Australie prévoit l'installation de tels compteurs pour 2013 pour toutes les résidences et les petites entreprises. D’autres États l'envisagent également.

Ontario[modifier]

L'Ontario Energy Board (Ontario, Canada) conduit un projet de technologie incluant la pose de compteur et la mise en place d'un système d'information Smart meter et a développé un cadre règlementaire pour sa mise en œuvre. Des compteurs communicants doivent être installés dans 800 000 foyers (avant fin 2007) avec un objectif de 100 % de généralisation pour 2010. En 2010, des inquiétudes émise par des députés du NDP (qui réclament un audit) sont nées du fait de dépassements importants de budget, mais mi-2010, 4,1 millions de compteurs étaient posés, et 400 000 en cours. Un compteur coûte 700,54 dollars canadiens et l'installation 145 dollars.

Québec[modifier]

Hydro-Québec prévoit remplacer ses 3,8 millions de compteurs électromécaniques et électroniques par des compteurs communicants entre 2012 et 2017 dans le cadre du déploiement d'une «infrastructure de mesurage avancé» et de la lecture à distance des compteurs. Les appareils seront fabriqués par Landis+Gyr et Elster.

Le projet, dont les coûts sont estimés à 997 millions $, vise d'abord à assurer la pérennité du parc de compteurs, à réduire les coûts de la relève à pied, à éliminer la facturation basée sur une estimation de la consommation et à faciliter l'interruption et la remise en service. Dans une demande déposée en 2011 à la Régie de l'énergie du Québec, Hydro-Québec Distribution prévoit que le projet lui permettra de réaliser des gains de 200 millions $ actualisés (2011), notamment par l'abolition de 726 postes. Le programme d'implantation des nouveaux compteurs est cependant contesté par le Syndicat des employés de techniques professionnelles et de bureau d'Hydro-Québec, qui soutient que «le système actuel est plus efficace et plus rentable».

Dans un premier temps, le distributeur d'électricité québécois ne prévoit pas mettre en œuvre d'autres services rendus possibles par cette technologie, comme la gestion de la demande ou la tarification différenciée dans le temps, qui risquent de s'avérer impopulaires auprès de la clientèle, mais n'exclut pas l'ajout de nouvelles fonctionnalités dans le futur. Parmi elles, la société d’État a annoncé qu’elle débuterait le déploiement, dès 2014, d’une fonctionnalité permettant aux clients de visualiser et de gérer leur consommation. De même, elle a annoncé qu’un algorithme sera implanté et développé pour intégrer les signaux des compteurs communicants et favoriser la gestion de panne.

Hydro-Québec a annoncé avoir complété le déploiement massif de 3,6 millions de compteurs communicants à la fin du mois de septembre 2015, avec une année d'avance sur l'échéancier initial. Le déploiement des nouveaux compteurs a été réalisé à l'intérieur des budgets prévus et l'électricien prévoit que l'abolition de la relève à pied procurera des économies récurrentes de 81 millions $. Les 200 000 compteurs électromécaniques restants seront graduellement remplacés d'ici la fin de 2016.

Chronologie des décisions et avis publics[modifier]
  • 2011 – Santé Canada : Votre santé et vous – Compteurs intelligents;
  • 2012 – Régie de l’énergie : Préoccupations socio-économiques et environnementales (paragraphe 387);
  • 2012 – Ministère de la Santé et des Services sociaux : Les compteurs d’électricité de nouvelle génération présentent-ils un risque pour la santé?;
  • 2013 – Commission d'accès à l'information du Québec : Rapport d’inspection concernant l’utilisation par Hydro-Québec des compteurs de nouvelle génération;
  • 2013 – Direction de la santé publique : Avis sur les radiofréquences émises par les compteurs intelligents?;
  • 2014 - Examen du Code de sécurité 6 : Limites de sécurité pour l'exposition aux champs de radiofréquences fixées par Santé Canada (mars).
Chronologie du projet[modifier]
  • Octobre 2012 – La Régie de l’énergie autorise la phase 1 du projet Lecture à distance;
  • Octobre 2012 – La Régie de l’énergie rend sa décision sur une option de retrait;
  • Février 2013 – Début du déploiement des premiers compteurs;
  • Novembre 2013 – Dépôt de la demande à la Régie de l'énergie pour les phases 2 et 3 du projet lecture à distance;
  • Janvier 2014 – Hydro-Québec annonce que plus d'un million de nouveaux compteurs ont été installés.
États-Unis[modifier]

Certains états, dont la Californie font des recherches actives sur ces technologies. Le 20 juillet 2006, la Californie a approuvé un programme d'amélioration des compteurs classiques par adjonction d'un processeur de communications électroniques chez 9 millions de ménages clients (gaz et d'électricité). Ces compteurs calculent et communiquent la consommation horaire du ménage, permettant des factures intégrant des coûts horaires différenciés pour une meilleure maîtrise de la demande en électricité (MDE). Le plein déploiement devrait prendre cinq ans.

Turquie[modifier]

Plus d'1 million de compteurs à puce et pré-paiement ont été installés pour le gaz, l’eau et l’électricité (avec l’opérateur Elektromed).

Technologie[modifier]

Le problème principal de ces compteurs est celui de la communication, qui doit pouvoir être fiable et automatique ou sollicitée, dans un réseau communicationnel où circuleront en permanence des milliards de données affluant vers un ou quelques nœuds centraux. Selon les cas (urbain, rural, zone d’activité, zones isolées, etc.), on a songé à utiliser les antennes relais des téléphones mobiles, les ondes radio, les lignes électriques ou téléphoniques, les solutions Wi-Fi et Internet ou la combinaison de plusieurs de ces solutions.

Sources[modifier]