De l'éclairage public à la ville intelligente : le cheminement de Bristol vers les économies d’énergie
Schréder 360 est une série dans laquelle des porteurs et des chefs de projet, des utilisateurs finaux et nos propres ingénieurs parlent de la genèse de solutions innovantes. Dans cette édition, nous nous penchons sur la transformation complète de l’éclairage public de Bristol, au Royaume-Uni, qui a été réalisée en connectant tous leurs actifs à la plateforme Schréder EXEDRA. L’éclairage optimisé permet déjà à la ville d’économiser de l’énergie, du temps et de l’argent tout en fournissant une base pour de futures applications intelligentes.
Bristol, l’une des plus grandes villes du Royaume-Uni, compte près de 500 000 habitants. En véritable bastion de l’ingénierie, elle abrite le pont suspendu de Clifton né de l’imagination de Brunel, un important site d’Airbus et deux universités renommées. Elle a également remporté de nombreux prix environnementaux, notamment en devenant la première ville cyclable du Royaume-Uni, et s’emploie sans relâche à améliorer la qualité de vie de ses habitants et à réduire ses émissions de carbone.
En 2019, Bristol a établi la première mouture de son One City Plan. Celui-ci vise une Bristol 2050 qui soit une « ville juste, saine et durable, une ville d’espoir et d’aspiration, où chacun peut partager les fruits de son succès ». Cela inclut l’engagement en faveur des objectifs de développement durable (ODD) des Nations Unies et la réalisation de zéro émission nette de carbone d’ici à 2030.
La modernisation de l’éclairage de la ville avait déjà joué un rôle important dans l’atteinte de ces objectifs. Lorsqu’ils ont fait appel à Schréder, ils voulaient passer au niveau supérieur et libérer le potentiel des applications intelligentes et connectées. Ensemble, nous avons construit un système pour les soutenir dans leur expansion future, et qui a permis d’économiser 1,4 million de livres sterling en coûts énergétiques au cours de sa première année de service.
Bristol ne voulait pas ou n’avait pas besoin de remplacer ou de moderniser l’ensemble de son parc d’éclairage public. Avec environ 35 000 luminaires provenant de plusieurs fournisseurs, leur base d’actifs est très diversifiée, des lampadaires patrimoniaux sur College Green à un vaste parc de luminaires AXIA 3 de Schréder dans les rues résidentielles et les axes de circulation.
Au cours des dix dernières années, ils avaient installé environ 20 000 lampadaires LED. Leurs objectifs étaient d’augmenter les économies d’énergie, d’améliorer l’éclairage public pour les riverains et de jeter les bases des technologies intelligentes futures. Nous les avons aidés à atteindre tous ces objectifs en installant Schréder EXEDRA, un système de télégestion (CMS) ouvert et adaptable.
Un CMS peut réduire la consommation d’énergie et les émissions de carbone en contrôlant l’éclairage public à distance, par le biais de nœuds fixés au luminaire. Les propriétaires peuvent gérer un portefeuille d’actifs et obtenir un accès sans précédent aux données d’exploitation. Cela leur permet de détecter les équipements défectueux en temps réel et d’économiser l’énergie en optimisant les niveaux de lumière.
Ce qui distingue Schréder, c’est que le CMS n’est qu’un début – tout peut être connecté, des capteurs aux bornes de recharge pour les véhicules électriques. Bristol devait connecter des lampadaires provenant de divers fournisseurs, pas seulement de Schréder, et recherchait un partenaire à long terme pour la soutenir tout au long du parcours défini dans le One City Plan.
À l’issue d’un vaste processus d’appel d’offres réunissant toutes les parties prenantes, y compris le personnel informatique, les prestataires de maintenance et les experts environnementaux, et définissant les exigences pour générer des revenus et assurer une cybersécurité rigoureuse, Bristol a choisi de travailler avec Schréder.
Il y a beaucoup d’avantages à tirer de cet investissement, qui sera essentiellement amorti par les économies d’énergie du projet. Tout cela a été financé en interne par le BCC, et non par le gouvernement britannique ou une autre autorité du genre, sur la base d’une stratégie Invest to Save.
Shaun Taylor
Head of Highways – Conseil municipal de Bristol
Avec une analyse de rentabilité claire pour livrer un projet d’une valeur totale de 11,9 millions de livres sterling, l’investissement « nous aiderait en tant que ville à comprendre nos actifs et à glaner une foule d’informations à leur sujet, ce qui nous aiderait à gérer le réseau d’éclairage public à l’avenir également », ajoute Shaun Taylor.
Devenir une équipe, ensemble
Le premier pas de Bristol a été interne, Shaun Taylor ayant désigné Steve Thomas comme gestionnaire des actifs électriques d’autoroute pour superviser le projet.
Nous voulions développer une ville intelligente à partir du CMS. Nous avions des exigences spécifiques concernant la mise en service ; nous voulions faciliter la mise en service du système et faciliter grandement l’utilisation de celui-ci par nos entrepreneurs et notre personnel. Il y avait beaucoup de systèmes assez similaires, mais ils étaient un peu compliqués.
Steve Thomas
Highway Electrical Asset Manager – Conseil municipal de Bristol
Bristol a organisé une journée d’engagement des prestataires pour évaluer la facilité d’installation et de chargement des informations sur les actifs, ainsi que les partenariats potentiels. Alors que Schréder EXEDRA était nouveau sur le marché, Bristol y a vu une opportunité de collaboration et d’adaptation de la plateforme à leurs besoins. Pour Schréder, il s’agissait de reconnaître leurs forces et de les compléter. Au cours du projet, nous avons également découvert de nouvelles capacités de Schréder EXEDRA.
« Nous comprenions ce qu’ils voulaient… Ils avaient une bonne équipe en place, et ils la dotaient correctement en personnel », explique Clare Thomas, Head of Applications & Solutions chez Urbis Schréder. « Au lieu de considérer l’éclairage comme n’étant qu’un truc d’ingénierie, ils ont compris que c’était un service. » La première étape consistait à réaliser des économies d’énergie importantes, et la suivante, à soutenir Bristol dans la voie choisie. En tant que fournisseur de solutions véritablement intelligentes, quels que soient les actifs, les capteurs ou le système qu’ils choisissent, ils peuvent se connecter au CMS : nous les soutiendrons sur leur chemin vers le « net zéro ».
Même lorsqu’il y avait des défis liés à la vitesse du déploiement, des défis liés au matériel, à la communication, au processus, au micrologiciel ou à la découverte de problèmes précédemment inconnus avec l’infrastructure existante, le travail d’équipe était au rendez-vous. « C’était un peu comme une période d’essai », se souvient Steve Thomas de Bristol. « Mais j’étais vraiment satisfait du travail conjoint… et de l’honnêteté. » Les communications ouvertes et claires ont été au cœur de la réussite du projet. « Ces conversations ouvertes et honnêtes sont absolument essentielles lorsque vous travaillez sur un projet aussi important qui avance à une telle vitesse », ajoute-t-il.
La rapidité est essentielle
Avec seulement cinq semaines entre l’attribution du marché et le déploiement initial, les équipes ont dû rapidement convenir du processus et des responsabilités, ainsi que de la façon dont Bristol mesurerait le succès. Une première réunion a permis de garantir la présence de tout le monde à tous les niveaux – le conseil municipal de Bristol (BCC), le maître d’œuvre Centregreat, Schréder et d’autres parties prenantes.
Le déploiement proprement dit a été encore plus rapide. Les quelque 35 000 lampadaires de Bristol concernés par le projet devaient être équipés de nœuds intelligents pour se connecter à Schréder EXEDRA. Pour 80 % d’entre eux, Bristol a choisi d’installer de nouveaux lampadaires Schréder montés sur Zhaga. Les 20 % restants étaient un mélange de lampadaires d’autres fabricants et de luminaires LED réutilisés existants connectés via la prise NEMA. La différence entre les nœuds NEMA et Zhaga est fascinante ; pour en savoir plus sur les différentes options de connectivité, lisez cet article.
« Nous étions en fait en train d’installer l’équipement sur place au printemps, le délai était vraiment très serré entre le moment de l’attribution et l’achat, la fourniture et l’installation – il s’agissait de réaliser ces fameuses économies », déclare Steve Thomas de Bristol. « Beaucoup de gens nous ont dit que nous n’y arriverions pas dans cet intervalle, mais nous nous sommes retroussé les manches et avons réussi à tout installer. » En été, l’équipement était opérationnel.
Le déploiement automatisé a joué un rôle important à cet égard. Activer les nœuds est le travail d’une minute ; l’installateur scanne l’étiquette RFID sur le nœud et la relie à la colonne correspondante sur la carte pour mettre à jour Schréder EXEDRA. L’élément « intelligent » consistait à automatiser le processus de mise en service et à mettre à jour le système de gestion des actifs du conseil municipal de Bristol en temps réel pour permettre de réaliser presque immédiatement les économies d’énergie promises. Ce processus de mise en service automatique et d’inventaire automatique permet au maître d’œuvre d’économiser du temps, de l’argent et des tracas et suscite la confiance de l’utilisateur final et du propriétaire des actifs dans la précision des données.
Une fois les lampadaires connectés, les statistiques de fiabilité ont été incroyables. Bristol indique que plus de 99 % des actifs sont autodéclarants et que les taux de connectivité sont élevés et fiables. Le tableau de bord en dit long :
Économie de temps, d’énergie et d’argent
Au bout d’un an, le projet a déjà permis de réduire les émissions de carbone de 58 %, économisant environ 1,4 million de livres sterling et 1 400 tonnes de carbone par an - l’équivalent de la plantation d’environ 44 700 arbres. Le conseil a reçu des commentaires de personnes disant que l’éclairage s’est amélioré, ainsi que quelques-uns disant qu’il est trop lumineux - un réglage qui peut être ajusté avec le CMS, plutôt que de changer le luminaire LED. Schréder EXEDRA a également permis au BCC de contrôler l’éclairage dans des zones d’importance écologique, comme les habitats des chauves-souris.
L’un des principaux avantages pour moi est que, grâce au système, nous savons quand il y a un défaut dans notre éclairage public avant même que les membres du public s’en plaignent. Chaque matin, nous produisons un rapport qui nous indique où il y a des défauts dans le système, et nous pouvons dire à notre prestataire de maintenance d’aller inspecter ces lampadaires avant qu’un membre du public ne les signale.
Shaun Taylor
Head of Highways – Conseil municipal de Bristol
Un autre avantage est le trading d’énergie, une exigence clé pour tout CMS, mais le BCC voulait plus. Tel un compteur intelligent domestique mis à l’échelle, la ville de Bristol ne voulait payer que l’énergie qu’elle consommait. Grâce aux nœuds intelligents installés, chaque actif d’éclairage fournit des rapports toutes les demi-heures sur son activité, y compris sa consommation d’énergie. Bristol est le premier conseil du pays à ne pas payer pour l’énergie qu’il n’utilisait pas pour l’éclairage.
« Nous disposons désormais de mesures précises de la consommation réelle de chaque point lumineux, ce qui nous garantit de ne payer que l'énergie effectivement utilisée », explique Shaun Taylor. « Nous faisons partie des rares collectivités du pays capables de démontrer un tel niveau de précision et d'éviter de payer pour des luminaires éteints. »
Rester simple
Le plan initial de Bristol pour moderniser son éclairage était basé sur 70 types de lampadaires différents, chacun avec plusieurs calendriers d’allumage et de gradation. Après discussion, nous avons décidé d’opter pour une palette simplifiée de lampadaires afin de limiter le stockage et le risque d’installer les lampadaires au mauvais endroit.
Nous avons travaillé en étroite collaboration avec Bristol pour mettre la complexité dans le côté numérique, dans Schréder EXEDRA. Nous avons préchargé les calendriers dans le cadre du processus de déploiement, ils ont simplement pris une photo du code QR sur le nœud, puis tout le reste a été automatisé. Les données sont chargées ce jour-là, donc s’ils déclarent leur inventaire, ils pourraient potentiellement bénéficier d’une économie d’entité dans les 24 heures.
Clare Thomas
Head of Applications & Solutions – Urbis Schréder
En collaborant avec Bristol et en combinant notre expertise en éclairage, nous avons affiné les actifs d’éclairage proposés par Bristol à seulement dix types fonctionnels et cinq types décoratifs, tout en conservant trois types de lampadaires existants. Il y a aussi 38 variations de calendrier, y compris des sites « Park & Ride ». Cela nécessitait une planification préalable à l’installation et l’application numérique des données au CMS. Cependant, une fois mises en œuvre, les designs peuvent être adaptés à l’infini pour répondre aux besoins en constante évolution de la ville.
Ouvert aux suggestions
L’une des priorités de Bristol était que le système devait être ouvert et interopérable. Avec une large gamme de lampadaires, la conformité TALQ était une exigence fondamentale. Et avec des plans ambitieux pour l’avenir, la ville voulait savoir que nous pourrions soutenir leur futur parcours intelligent avec l’intégration de matériel et de logiciels tiers.
Nous avons créé la plateforme Schréder EXEDRA pour qu’elle soit modulaire, ce qui signifie pour nous que les actifs d’éclairage et de contrôle existants peuvent être intégrés harmonieusement aux nouvelles acquisitions et au système Schréder EXEDRA lui-même. Nous avons déjà déployé les premiers dispositifs pour gérer et surveiller les charges électriques ou dans les cas où un nœud standard ne peut pas être installé dans un lampadaire. Bristol étudie la possibilité de travailler avec des capteurs pour la gestion du trafic, lesquels s’intégreront facilement dans le système que nous avons construit ensemble.
« Vous devez être ouvert : dès que vous connectez quelque chose, vous êtes transparent et vous devez embrasser cette transparence », explique Clare Thomas d’Urbis Schréder. « C’est un concept assez effrayant, mais il contribue à stimuler une approche véritablement collaborative qui vous permet de travailler collectivement avec le client dans le cadre d’une seule équipe pour trouver et fournir des solutions qui offrent la meilleure valeur ajoutée à chaque partie prenante du projet. »
Dépasser les attentes, repenser les futurs
Maintenant qu’elle a atteint une réduction de 58 % de ses émissions de carbone, Bristol réfléchit à la suite. L’équipe de Shaun Taylor et Steve Thomas teste actuellement des capteurs d’IA capables de surveiller les flux de circulation, les conditions météorologiques et d’autres systèmes. Une possibilité pourrait être l’éclairage adaptatif pour certaines voies de circulation.
« Nous avons maintenant tout ce maillage à travers la ville qui peut ramener les données au conseil municipal de Bristol », déclare Steve Thomas. Avec un vaste potentiel d’avantages supplémentaires, l’équipe de Bristol réfléchit à ce que l’avenir leur réserve.
Quel que soit le chemin qu’ils choisissent d’emprunter, Schréder est prête à soutenir leur parcours.