Smart Lighting : investir pour détecter ses besoins… et réduire ses dépenses !

Les capteurs de détection (optiques) s’intègrent dans les mâts existants ou neufs. La lumière est graduée automatiquement au passage d’un piéton, d’une voiture…

Impulsé par l’émergence de drivers électroniques plus performants, capables de graduer la lumière au plus bas niveau, et le déploiement des systèmes bi-puissance, réduisant l’éclairage au cours de la nuit selon une plage horaire bien définie, le Smart Lighting, autrement dit l’éclairage intelligent, ne l’est réellement qu’en présence d’équipements de détection et de programmation de scénarios. Grâce à des capteurs optiques nouvelles générations, les Villes peuvent ainsi réaliser d’importantes économies d’énergie. A l’heure où les municipalités cherchent des pistes pour baisser les factures, ces équipements s’imposent.

Contrairement aux idées reçues, le Smart Lighting n’est pas seulement un ensemble de solutions technologiques visant à augmenter l’efficacité énergétique, mais un tremplin rationnel vers la ville intelligente, destiné à faire réfléchir les collectivités sur leurs besoins, leurs équipements ou leurs façons d’éclairer l’espace public. “En matière d’éclairage, la plupart des collectivités ne savent d’ailleurs même pas qu’elles peuvent faire mieux que ce qu’elles ont. Se poser les bonnes questions, se rapprocher des Syndicats départementaux de l’énergie et de ce qu’il se fait dans les communes voisines, est, à mon sens, déjà un premier pas vers le Smart Lighting. Tout est donc question de réflexion, de rationalité et d’échange” indique Yves Le Hénaff, PDG de la société Kawantech.
Mais dans bon nombre de cas, le chemin est encore long car l’un des raccourcis fait par les collectivités est de confondre Smart Lighting et technologie led. “La led est un moyen auquel il est nécessaire d’apporter de l’intelligence. C’est le socle du Smart Lighting, pas le constituant” assure Laurent de Bray, PDG d’Europhane. Alors certes, la technologie led est une solution nécessaire permettant de diminuer les consommations et les frais de maintenance, mais ce n’est pas une raison d’éclairer plus fort et plus longtemps sous prétexte d’être en possession d’une technologie peu gourmande en énergie. “Il faut penser ‘smart’ en termes d’impacts, de durées d’éclairement, de réduction des dépenses… Prenons l’exemple de l’influence de la led sur la biodiversité. Il a été prouvé que les teintes d’un blanc neutre, dites 4 000 K dans les référentiels d’éclairage (qui seront interdites en 2020 !), attirent 48 % d’insectes en plus. Inutile de rappeler que les pièges à moustiques dans les commerces sont de cette couleur… Cette lumière déstabilise donc les cycles biologiques naturelles de l’entomofaune. D’où l’intérêt de sélectionner des lumières moins nocives et d’éclairer plus là où il faut et quand il faut, c’est-à-dire uniquement en présence d’un piéton ou d’un véhicule. Dans l’idéal, l’usage de chaque rue ou place doit être répertorié afin de déterminer des profils d’éclairage adaptés” développe le PDG de Kawantech.
Aujourd’hui, plusieurs solutions existent afin que les collectivités éclairent mieux.

Couplée à des caméras à faible définition, détectant les formes mais floutant les visages, la technologie led est source d’importantes économies, notamment pour les petites communes.

Drivers et systèmes bi-puissance

Connectés aux sources led, les drivers sont des dispositifs électroniques qui permettent d’abaisser automatiquement les tensions et d’adapter les puissances selon des plages horaires définies. Ils sont pré-programmés en usine ou gérés via un logiciel spécifique. Les petites collectivités, qui n’ont pas les compétences en régie, ont tout intérêt à opter pour une pré-programmation.
L’abaissement de l’éclairage s’effectue également à l’aide de ballasts magnétiques bi-puissance. Ils permettent de réduire la puissance d’alimentation des lampes durant la nuit et de réduire de façon linéaire, dans les mêmes proportions, les flux. Par exemple, la puissance d’éclairage passe de 100 à 50 % entre 22 h 00 et 00 h 00, puis de 50 à 20 % jusqu’à 6 h 00. “Les systèmes bi-puissance sont intéressants dans le sens où leur surcoût par rapport à des équipements d’éclairage traditionnels est très faible” précise Laurent de Bray. Avec un logiciel de supervision, plus coûteux ceci-dit, le gestionnaire a la possibilité de régler les puissances et les plages horaires concernées.

Parfaitement dissimulés dans les lampadaires Led, les capteurs analysent les objets et communiquent entre eux afin d’optimiser l’éclairage public. Avec ces équipements, il est possible de réaliser entre 65 et 80 % d’économie d’énergie.

Détecter les formes

Eclairer un axe de circulation en fonction du passage des piétons, des cyclistes, des automobilistes… et éteindre ou diminuer la puissance quelques instants plus tard sans aucune intervention humaine, puis rallumer avec un retour au flux initial instantané. Voilà tout l’intérêt d’opter pour des systèmes de détection, en l’occurrence des caméras et des optiques. Plusieurs équipements, à disposer sur les mâts existants ou non, sont proposés. A commencer par des dispositifs innovants, sorte de cameras à faible définition (20 cm de résolution environ), qui s’avèrent plus performants que leurs homologues à infra-rouge, détectant une présence, mais pas les formes, au point de confondre le passage d’un animal avec celui d’un enfant ou d’un cycliste “Le surcoût d’un mât d’éclairage équipé d’une caméra serait d’environ 500 €” assure le PDG d’Europhane. “La collectivité aura à l’avenir aussi le choix entre investir dans l’achat d’un éclairage public équipé de caméras ou de louer celui-ci. Par exemple, dans les rues secondaires de la commune des Andelys (27), qui compte un peu plus de 8 000 habitants, nous pourrions envisager d’installer, avec nos propres moyens, une centaine de caméras (surcoût de 500 €/point lumineux). Nous vendrions du service et réaliserions des marges sur la location. Résultats, la collectivité réaliserait 80 % d’économies en énergie. Des économies qui dépasseraient largement les frais de location” explique-t-il. Et d’ajouter : “idéalement, il faudrait une caméra par mât, comme cela se fait à Toulouse. Cependant, il est possible d’intégrer une caméra au point d’entrée d’une rue et de disposer des systèmes de communication (LoRa, 2G…) sur chaque mât. En présence d’un piéton ou d’un véhicule, l’allumage et l’extinction des lampes seront ainsi progressifs”. D’autres fonctionnalités peuvent aussi être ajouter aux caméras de détection. “Une caméra vouée à la gradation de l’éclairage et à l’aide d’un software embarqué peut, par exemple, indiquer si des places de parking sont disponibles” ajoute-t-il. Outre les caméras, des capteurs de températures, d’humidité, de bruit, de pollution… peuvent également être apposés sur les mâts d’éclairage, qui deviennent alors du mobilier serviciel et de véritables ‘nœuds’ de communication.
Des optiques dernières générations sont également disponibles. “A l’image des caméras thermiques, ces optiques détectent les variations de luminosité mais occultent les mouvements des branches (il serait dommage d’éclairer un arbre pour rien !), des câbles… Installées dans n’importe quel lampadaire, elles distinguent les piétons des véhicules et adaptent l’éclairage. Ça marche tout seul ! Et c’est précisément ce que veulent les collectivités : des équipements intelligents, mais sans contraintes, car il ne faut pas que l’accroissement de la technologie implique l’augmentation des frais d’entretien et les taux de panne… Avec nos capteurs, les collectivités réalisent entre 65 et 80 % d’économie d’énergie ; les petites communes en réalisent le maximum” indique le PDG de Kawantech. “Je me souviens que la municipalité toulousaine nous disait ‘si cela marche, nous le ferons savoir’. Aujourd’hui, 30 % des luminaires achetés par la Ville de Toulouse intègrent nos capteurs ! C’est d’ailleurs une revue de presse réalisée par la collectivités, qui a compilé l’avis des citadins après des phases test, qui a déclenché l’avis favorable des élus. En effet, les riverains ne se rendaient même pas compte de la gradation de l’éclairage. C’est justement tout l’intérêt des produits intelligents : ils ne se remarquent pas” explique-t-il. D’autant plus qu’il est possible aujourd’hui de graduer l’éclairage au plus bas niveau. “Avec des drivers adaptés, on peut graduer la lumière de manière impressionnante, jusqu’à 10 % de la puissance nominale, sans pour autant gêner la visibilité et nuire à la sécurité”. De quoi générer d’importantes économies tout en rendant un service public de qualité.

Avec les capteurs ou autres caméras de détection intégrés dans les lampadaires, les gestionnaires de l’espace public ne s’occupent de rien (excepté en présence d’un système de télégestion). Pour les collectivités, l’intelligence est synonyme d’autonomie.

Surtout, ne pas éteindre

Alors que des raisons économiques et écologiques incitent les collectivités à engager une réflexion sur la maîtrise de l’énergie et les possibilités de graduer la lumière, d’autres, qui considèrent l’éclairage public comme un switch On/Off, font le choix radical d’éteindre. Grave erreur, car, tout d’abord, la sécurité de la population est hautement compromise. Difficile, en effet, de se déplacer, de circuler à pied ou à vélo lorsque l’espace public est plongé dans le noir une bonne partie de la nuit. Surtout qu’à partir de 65 ans, l’acuité visuelle diminue. Une faible lumière réduit le risque d’éblouissement et de mauvaise perception des distances. De plus, le risque d’accident augmente, sans parler de la délinquance potentielle. D’où l’intérêt d’opter pour des solutions de gradation dites ‘progressives’, avec des caméras ou des optiques, car éteindre/allumer ou allumer/éteindre d’un seul coup favorise non seulement le réveil des riverains notamment le long des axes de circulation, mais augmente aussi les consommations d’énergie, ce qui n’est évidemment pas souhaitable.
Eclairer au besoin, avec une puissance minimale est donc l’unique moyen. Un système de supervision en complément et c’est encore mieux. Rien qu’à Clermont-Ferrand, la télégestion de 16 000 points lumineux, qui a coûté 4,5 millions d’euros TTC, a permis de réduire les factures d’électricité de 35 à 40 %.
De toute évidence, les solutions intelligentes existent. Il n’y a qu’à les tester, l’approbation suivra lorsque les factures diminueront !

A retenir

• L’éclairage représente plus de 40 % de la facture
d’électricité d’une collectivité.
• Les solutions ‘smart’ (led et systèmes de détection)
permettent d’économiser entre 65 et 80 % d’énergie.
• Les systèmes bi-puissance permettent de réduire la puissance d’alimentation des lampes durant la nuit. Par exemple, la puissance d’éclairage passe de 100 à 50 % entre 22 h 00 et 00 h 00, puis de 50 à 20 % jusqu’à 6 h 00.
• Les caméras et les optiques de détection ont un coût individuel moyen de 500 €. Le retour sur investissement est de moins de 5 ans.
• Avec des drivers adaptés, il est possible d’abaisser
la puissance normale jusqu’à 10 %, sans perturber
la sécurité, ni gêner la visibilité.
• Un système de détection et de supervision point
par point lumineux permet de réduire les factures
d’électricité de 40 %.

Article du numéro de Juin-Juillet 2019, abonnez-vous

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