Compteur intelligent

Un compteur intelligent utilisé notamment en Allemagne. Il communique en duplex et peut déconnecter l'installation ou en réduire la puissance.

Un compteur « intelligent » est un compteur disposant de technologies avancées, dites AMR (Automated Meter Reading) qui identifient de manière plus détaillée et précise, et éventuellement en temps réel la consommation énergétique d’un foyer, d’un bâtiment ou d’une entreprise, et la transmettent, par téléphone ou courant porteur en ligne (CPL), au gestionnaire des données de comptage (en France, mission confiée au distributeur par la loi du 7 décembre 2006^[1]).

Les compteurs « intelligents » peuvent notamment établir des factures en temps réel et repérer les postes qui coûtent le plus au client. Ils peuvent éventuellement l’informer de microcoupures ou de pertes sur le réseau électrique. Du point de vue de l'entreprise, ils permettent des gains de productivité important via la suppression des emplois de personnels chargés du relevé des compteurs.

Lorsque le compteur est en plus programmable à distance et équipé d'un appareil de coupure à distance, il est dit AMM (Advanced Meter Management). Cette deuxième qualité est capitale car elle va bien au-delà du simple relevé à distance et ouvre l'ensemble du réseau de distribution d'électricité à des évolutions profondes génériquement connues sous le nom de « réseau intelligent ». Cependant, ces compteurs ont également des inconvénients importants pour l'usager en termes de coût et d'atteinte potentielle à la vie privée notamment.

Selon les sources, les termes « compteurs communicants », « compteurs évolués » ou « smart meters » sont également employés pour désigner cette nouvelle génération de compteurs d'électricité. La notion de « compteur intelligent » renvoie plus souvent au compteur d'électricité, mais terme et concept commencent à être appliqués à la mesure des consommations de gaz naturel et d’eau.

Avantages et inconvénients

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.

Avantages

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 période de pointe^[2].

Les compteurs intelligents permettent également d’effectuer certaines opérations à distance, sans qu’un technicien 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.

Inconvénients

La précision de ces compteurs et la liaison constantes qu'ils entretiennent avec le fournisseur d'électricité est jugée préoccupante en raison des possibles atteintes à la vie privée qu'ils permettent. 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^[3]. Un chiffrage des données transmises devrait néanmoins éviter les piratages et les fournisseurs se voir imposer des règles strictes dans l’usage de ces informations. En France, la Commission de régulation de l’énergie (CRE) a constitué un groupe de travail sur ce sujet incluant la CNIL (Commission nationale de l’informatique et des libertés)^[4]. 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 »^[5].

Par ailleurs, le coût de ces appareils est peu négligeable : ils coûteraient entre 12 et 24 euros par an pendant dix ans à chaque utilisateur^[3] et leur coût pourrait même doubler par rapport au prix initialement prévu^[5].

En outre, l'utilisation du CPL suscite une interrogation du fait de la pollution électromagnétique en ondes à hautes fréquences associée à cette technologie lorsqu'elle est utilisée sans blindage des câbles. Outre des problèmes d'interférence pour les utilisateurs professionnels d'ondes HF, les émissions d'ondes à hautes fréquences, surtout généralisées par le caractère systématique de l'installation des nouveaux compteurs, sont susceptible de poser un problème de santé publique sérieux ^[6].

Enfin, il a été souligné que cela entraînerait la disparition de nombreux emplois de ce type chez ErdF^[3].

Prospective

Dans le monde entier, gouvernements et distributeurs d'électricité se sont emparés de la question, emboîtant le pas à l'Italie, premier grand pays à être intégralement doté de cette génération de compteurs.

En Europe

En septembre 2009, l'Union européenne a fixé aux Etats membres un objectif de déploiement des compteurs intelligents dans 80 % des foyers européens d’ici 2020, et 100 % d’ici 2022^[7]. Cette directive européenne doit être transposée dans le droit national de chaque état membre avant mars 2011.

Cette directive s’inscrit dans le cadre de l’objectif des « trois fois 20 » proposés par la Commission européenne 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. La Commission européenne estime qu’une réduction des dépenses énergétiques de 10 % peut être atteinte grâce aux compteurs intelligents.

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

France

Le projet Linky

Le principal distributeur français, ERDF, a lancé en 2007 le projet « Linky » (nom donné officiellement au compteur en mars 2009). Ce projet ambitionne l'équipement de la France entière en compteurs AMM à l'horizon 2021, soit 35 millions de clients équipés, pour un coût annoncé de 4 milliards d'euros. Les associations de consommateurs ont exprimé des inquiétudes concernant le financement de ces appareils : ERDF assure que le financement sera assuré par les économies réalisées par les gestionnaires de réseau et les économies d'énergie mais les opérateurs payant le tarif d'utilisation du réseau public d'électricité qui finance ce projet risquent de répercuter sur leur facture l'augmentation de cette taxe^[8].

Le gouvernement français décidera de cette généralisation, à l’issue de la phase d’expérimentation à la fin de l’hiver 2011.

Selon ERDF, la généralisation du compteur Linky permettrait^[9]  :

• 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, ainsi qu’un suivi plus précis de leur consommation électrique.

Depuis le 1^er janvier 2010, les clients industriels raccordés en 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 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.

L'ADEME a conduit une évaluation des bénéfices pour l'environnement du compteur Linky, et a conclu fin 2010 que le gain réel en économie d'énergie pour le consommateur n'était pas prouvé, préconisant une année supplémentaire de test, et l'ajout d'un mécanisme d'affichage supplémentaire relié au compteur et situé à l'intérieur du logement pour mieux informer le consommateur. C'était une des critiques faites par les détracteurs de Linky^[10]

Un déploiement sur 10 ans

On peut distinguer trois phases au projet Linky :

• L'étude (2007-2009), où les grandes orientations ont été choisies (spécifications système d'information, compteurs et concentrateurs, modes de communication, organisation de l'expérimentation) et où le consortium chargé de la création conjointe du SI et des matériels, et de la spécification des protocoles de communication, a été désigné. Placé sous la responsabilité d'Atos Origin France, il regroupe trois constructeurs (Landis+Gyr, Itron (Actaris) et Iskraemeco) et la société Trialog.

• L'expérimentation (2009-2010)^[11], lancée en mars 2009, consiste à installer en Indre-et-Loire et à Lyon 300 000 compteurs^[12] issus des productions des sociétés membres du consortium choisi lors de l'étude, et à fournir à la Commission de Régulation de l’Énergie (CRE) le retour d'expérience permettant au pouvoir public de décider ou non de la phase de généralisation. ERDF profite de l'expérimentation pour réaliser le système d'information cœur du système Linky (SI Linky, fourni par Atos Origin International France, avec le support en assistance à maîtrise d'ouvrage de la société Accenture), mettre en place les processus métier du déploiement sur le terrain et au sein du système d'information du déploiement (SID, fourni par Steria, avec le support en assistance à maîtrise d'ouvrage de la société Talan et l'expertise en application de mobilité de la société Nomadvance).

Le 15 septembre 2010, le ministère de l'environnement a confirmé une prolongation du projet pilote des compteurs « au moins jusqu’au 31 mars 2011, pour une évaluation complémentaire du système en période de froid »^[13].

• La généralisation (à partir de 2012), qui s'appliquera à l'ensemble des clients d'ERDF sur le segment C5 (particuliers et professionnels disposant d'une puissance inférieure à 36kVA) dans le cas où ERDF obtiendrait un accord des autorités, sachant que dans le même temps, les autres segments de clientèle (C1-C4) et les territoires desservis par d'autres distributeurs qu'ERDF (SICAE, régies, etc.) feront aussi l'objet d'un déploiement de dispositifs de comptage intelligents.

Aspects techniques^[14]

Linky monophasé et triphasé ont sensiblement les mêmes dimensions que leurs prédécesseurs, les compteurs bleus électroniques (CBE) mono et triphasés. Le compteur Linky embarque toutes les fonctionnalités existantes sur les CBE auxquelles il vient ajouter celles de sa génération (mesures sur 14 index, relevé de courbe de charge, communication CPL avec les concentrateurs), symbolisées par la présence d'un port USB en façade, qui toutefois ne peut recevoir un périphérique USB standard mais est destiné à offrir les fonctionnalités (déjà existantes sur le CBE) de télé-information client (TIC)^[15]. Lors de l'expérimentation de 2010, les compteurs Linky ne sont pas reliés au bus de téléreport Euridis, afin d'éviter la confusion entre CBE et Linky lors des télérelèves. On notera de plus que Linky exploite une version plus avancée d'Euridis : Euridis2.

Fait significatif en matière de développement des énergies renouvelables grâce à la production décentralisée, Linky compte à la fois en soutirage (consommation) et en injection (production).

Le système construit par ERDF repose sur la communication bi-directionnelle entre son parc de comptage et un unique système d'information via des concentrateurs installés dans les postes de transformation HTA/BT. Les informations et les ordres circulent entre ces 3 points de la manière suivante :

• de Linky au concentrateur, par courant porteur en ligne (CPL) bas débit sur le réseau BT
• du concentrateur au système central par téléphonie mobile (GPRS).

Les flux sont supervisés par une unique agence centrale de supervision (aussi appelée "control room").

Le courant porteur en ligne utilisé se base sur une modulation S-FSK, à un débit de 2400 bits par seconde. Au-dessus de cette couche physique sont utilisées les couches du protocole PLAN (norme IEC 61334) ainsi qu'une messagerie COSEM (norme IEC 62056)^[16].

Le système Linky est à la fois un gestionnaire d'actifs et de données de comptage et un automate délivrant des services aux autres SI de l'entreprise et, via eux, aux SI des fournisseurs d'électricité. Grâce à lui, un client emménageant dans son nouveau logement pourra appeler son fournisseur, lui demander une mise en service et l'obtenir sans la contrainte d'un rendez-vous physique, dans les 24h.

Nouveaux services

Linky apporte aux clients les services de tout compteur AMM tels que décrits en tête de l'article et permet à ERDF de se préparer à lancer son propre "réseau intelligent" (smart grid), gage de très nombreuses autres possibilités pour les différents usagers des réseaux et la collectivité en général.

Exemples de services :

• le relevé d’index à distance, sans que l’abonné ne soit présent (et donc la disparition des factures estimées),
• la mise en service à distance, dans des délais plus bref (après un déménagement par exemple),
• le dépannage à distance,
• le suivi de la consommation du foyer et donc une meilleure maîtrise des dépenses d’énergie.…

Sécurité des données

Soucieuses du respect de la vie privée, les associations de consommateurs émettent des réserves sur le déploiement de Linky. La Commission nationale de l’informatique et des libertés (Cnil) a déclaré, dans un communiqué publié le 5 août^[17] : « Les informations de consommation d’énergie transmises par les compteurs sont très détaillées et permettent de savoir beaucoup de choses sur les occupants (d’un foyer). (…) Les distributeurs d’énergie devront donc apporter des garanties sérieuses sur la sécurisation de ces données et leur confidentialité ».

ERDF a répondu que toutes les données de consommation sont chiffrées, pour protéger le système contre des attaques malveillantes pouvant nuire au respect de la vie privée. L’entreprise a ajouté que toutes les informations collectées seront considérées comme des données personnelles et donc transmises aux producteurs et distributeurs d'énergie dans le respect de règles de confidentialité, sous le contrôle de la CNIL.

Projets de compteurs AMR pour le gaz

GRDF prévoit l'installation de compteurs intelligents dans le domaine du gaz pour les prochaines années. Ce compteur, baptisé Everblu, est actuellement en phase de test à Saint-Omer (62500) dans le Pas De Calais^[18].

Projets de compteurs AMR pour l'eau

Les trois distributeurs majeurs d'eau en France (Veolia, Lyonnaise des eaux et Saur) commencent à installer des compteurs intelligents dans le secteur de l'eau^[19]. Plusieurs fabricants de compteurs proposent des solutions adaptées, différentes des compteurs intelligents pour le gaz et l'électricité. Par exemple, le constructeur israélien Arad s'est récemment allié au français Polier Water pour promouvoir ses solutions télécom dans l'hexagone^[20].

Italie

Enel SpA, principal producteur en Italie, fut précurseur. L'installation de compteurs intelligents, auprès de 27 millions d'abonnés, eut 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-payement, 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/an, soit un amortissement en 4 ans.

Irlande

Ce pays va lancer d'ici 2012 (dès 2008 dans 25 000 foyers) des compteurs intelligents 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

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 2013, dans le cadre d'un plan national d’économies d’énergie.

Dans le reste du monde

Australie

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^[21].

Canada

Ontario

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 réglementaire pour sa mise en œuvre.
Des compteurs intelligents doivent être installés dans 800 000 foyers (avant fin 2007) avec un objectif de 100% de généralisation pour 2010^[22].
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^[23].

Québec

Hydro-Québec prévoit remplacer ses 3,8 millions de compteurs électromécaniques et électroniques par des compteurs intelligents 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^[24] et Elster^[25],[26].

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 300 millions $ actualisés (2011) sur une période de 20 ans», notamment par l'abolition de 726 postes^[27]. 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»^[26].

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^[28], mais n'exclut pas l'ajout de nouvelles fonctionnalités dans le futur^[29].

États-Unis

D'autres administrations dont la Californie font des recherches actives sur ces technologies^[30].
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^[31].

Turquie

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

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.

Programmer les compteurs

Voir aussi

Liens internes

• ERDF
• Commission de régulation de l'énergie
• Tarification EDF
• Économie d'énergie
• Maîtrise de l'énergie
• Compteur

Liens externes

• (en) FAQ (CBC, Canada)
• CPL, compteurs et santé : pollution électromagnétique, mise en garde à EDF/ERDF sur le site de Next-up organisation, ONG spécialisée en champs électromagnétiques et électrohypersensibilité.
• le site de l'expérimentation Linky en France (2010)
• Linky, le compteur électrique intelligent débarque en France

Notes et références

• (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Smart_meter » (voir la liste des auteurs)

• Portail de l’électricité et de l’électronique
• Portail de l’énergie