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Point de vue de Pierre Tournassoud (Alcatel-Lucent) :

L’équipement des réseaux électriques en technologies de l’information et de la communication connait une situation assez contrastée entre réseaux de transport et de distribution. Dans la plupart des cas, le réseau de transport est déjà très bien instrumenté, notamment pour supporter la téléprotection avec des artères optiques le long des lignes électriques et des systèmes de contrôle sophistiqués. En revanche, le réseau de distribution est relativement peu instrumenté. Les communications sont très fragmentées par application avec des solutions souvent ad hoc et parfois peu évolutives.

Même s’il y a sur le réseau de transport le besoin d’intégrer de nouveaux équipements et de mettre à niveau les communications, l’enjeu des Smart Grids est principalement d’innover sur le réseau de distribution. En effet, les pointes de consommation, le développement des nouveaux usages et le raccordement des énergies renouvelables intermittentes obligent le réseau à s’adapter et à devenir plus flexible.


Source : Alcatel-Lucent

La couche de communication est un intermédiaire nécessaire entre les applications métier et les capteurs situés dans les réseaux électriques. Son caractère critique est clairement apparu avec les projets de déploiement des systèmes de comptage évolué en Europe et, aux Etats-Unis, les projets de rénovation et d’automatisation des réseaux et de gestion de la demande. Afin de développer des architectures de communication optimales et évolutives au cours du temps (qui seront assez flexibles pour supporter l’ensemble des applicatifs qui seront déployés tels que les véhicules électriques), il faudra évoluer vers un réseau de communication plus étendu, plus maillé, moins hiérarchique et « point à point » qu’il ne l’est aujourd’hui.

En matière d’organisation, il est important que les énergéticiens et les acteurs du monde des télécoms travaillent ensemble sur de nouveaux scénarios de gestion du réseau de distribution. En effet, les énergéticiens sont organisés par secteur d’activité (comptage, conduite, exploitation…) et les moyens de communication associés sont souvent spécifiques. Il faudra donc développer des architectures de communication communes, mais capables de supporter les contraintes particulières de chacune des applications.

Ces applications ont différentes caractéristiques, maintenant bien connues, en matière de trafic de données comme la latence, le volume échangé, la fiabilité et la sécurité. Même si ces applications ne génèrent pas individuellement un volume de données équivalent à celui produit par les applications multimédia sur les réseaux télécom publics, l’association de toutes ces applications et leur déploiement à grande échelle engendrent des flux de données extrêmement importants, de l’ordre de plusieurs centaines de mégabits par seconde. Il existe donc un besoin réel d’infrastructures de communication haut débit aux caractéristiques de fiabilité et de sécurité élevées, au-delà même des exigences des applications multimédia grand public.


Source : Alcatel-Lucent

Face à cette multiplication des données, il existe des réponses techniques adéquates. L’Internet Protocol – l’IP dans sa variante IP/MPLS – permet de supporter les différentes applications des Smart Grids de bout en bout tout en gérant leurs caractéristiques de qualité de service de façon différenciée. La complexité réside moins dans les choix de protocole à mettre en œuvre que dans leur intégration dans un environnement déjà multi-technologies. Ainsi, les architectures mélangent le courant porteur en ligne (CPL), la fibre optique, la radio maillée, la 2G-3G et le LTE (Long Terme Evolution, norme radio qui succède à la 3G et qui permet d’atteindre des débits de l’ordre de 60 Mbps et des temps de latence très faibles de l’ordre de 10 ms, critiques pour ces applications).

L’important est donc de mettre en œuvre des systèmes de communication et de gestion de données très fiables et des architectures flexibles pour faciliter l’intégration des différentes technologies et le passage à l’échelle industrielle. Pour des raisons économiques, un opérateur peut choisir d’utiliser le réseau de télécommunication public (par exemple, pour le comptage évolué, le gestionnaire de réseau utilise le GPRS entre le concentrateur et le système d’information), mais il peut, également, avoir intérêt à déployer une infrastructure en propre comme le fait le gestionnaire du réseau de transport en France (RTE a sa propre infrastructure de communication très bien managée et très sécurisée).

Les briques technologiques existent mais il faudra du temps, cinq ans au moins, pour arriver à des architectures multi-technologies éprouvées et permettant de faire des économies d’échelle sur des projets industriels de très grande ampleur.


Source : Alcatel-Lucent

Les investissements dans les Smart grids sont des projets complexes. Ils reposent sur un cycle classique de gestion de projet, mais certaines phases sont essentielles.

  • La phase de conseil en amont : Il faut anticiper l’ensemble des applicatifs qui devra être développé afin de faire les choix technologiques les plus pertinents et optimaux sur le long terme. Le rôle de l’intégrateur consiste à conseiller les gestionnaires de réseaux afin de définir et de mettre en place les outils et les solutions d’information et de communication adéquats: il faut tenir compte des équipements de réseau déjà présents (audit de l’existant) et les faire évoluer pour répondre au mieux aux besoins immédiats et futurs de l’opérateur (définition de nouveaux scénarios Smart Grids) ;
  • La phase d’intégration aux réseaux électriques : Il est nécessaire de réaliser un grand nombre de tests afin de convaincre les gestionnaires de réseaux de la valeur ajoutée et de la fiabilité de la solution ;
  • La phase d’audit de sécurité : certains protocoles et processus émergent actuellement, par exemple aux États-Unis dans le cadre du National Institute of Standards and Technology (NIST) ; mais beaucoup reste à faire afin de développer des solutions parfaitement sécurisées. Alcatel-Lucent met ainsi en œuvre un « security operation center » dans lequel des experts sont mis à la disposition des gestionnaires de réseaux afin d’auditer leurs équipements et d’émettre des recommandations.

Concernant le retour sur investissement, les projets menés aux États-Unis montrent que les bénéfices concernant les investissements sur la fiabilisation et la sécurisation du réseau de distribution peuvent être rapides (typiquement trois ans). L’observation des postes de distribution et des comportements des clients permet de déterminer les sous-investissements ou surinvestissements et ainsi de restructurer le réseau de façon efficace, et d’assurer une meilleure gestion préventive des pannes.


Source : Alcatel-Lucent

La normalisation des architectures de communication au niveau européen est un élément essentiel du développement des Smart Grids. Alcatel-Lucent étant présent aux États-Unis, en Europe et en Asie, cela permet de gagner du temps en capitalisant sur les différentes expériences au niveau mondial et en particulier aux Etats-Unis.

Cependant, le modèle américain n’est pas totalement applicable en Europe car les réseaux électriques ne sont pas dans le même état initial (structure des réseaux, modèles économiques et retours sur investissements distincts) et ils n’ont pas la même trajectoire (contexte de régulation). Mais l’Europe possède tout autant de fortes capacités d’innovation grâce aux industriels du monde de l’énergie, des technologies de l’information et de la communication ainsi qu’aux énergéticiens qui y sont présents. La réunion de tous ces acteurs autour de projets novateurs, par exemple dans le domaine de l’efficacité énergétique et de l’effacement/modulation, des architectures des postes électriques du futur, des véhicules électriques… devrait permettre de révéler cette filière.


Source : Alcatel-Lucent


Pierre Tournassoud
6 décembre 2011





Pierre Tournassoud est Vice-Président Strategic Industries Solutions chez Alcatel-Lucent.



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