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Les smart grids, la 3ème vie du CPL ?

La communication par courants porteurs en ligne (CPL) consiste à utiliser le réseau électrique pour transmettre des informations. Contrairement aux idées reçues, elle s’appuie sur le canal de transmission (le câble) et non pas sur le courant électrique qui circule dans le réseau. En effet, le signal CPL se propagera sur le canal de propagation du réseau électrique même s’il n’est pas sous tension (sous réserve que le modem CPL ait une alimentation de secours et que le protocole n’utilise pas la synchronisation avec le 50Hz pour communiquer).

Presqu’un siècle d’existence…

Développé en 1928 par AT&T, le CPL a connu plusieurs usages. À ses débuts, la technologie était utilisée pour apporter l’accès Internet aux foyers sous le nom du BPL (Access Broadband over Power Line). Ce dernier n’a pas connu grand succès, notamment suite à son incapacité à délivrer à temps, un débit suffisant à un coût acceptable, mais aussi à cause de l’émergence d’autres technologies d’accès dont l’ADSL. En parallèle, le CPL indoor connaît lui une large installation dans les foyers jusqu’à aujourd’hui, reliant les boitiers des box internet et télévision. Ces dernières années, le CPL connait un nouvel usage et trouve sa place dans les smart  grids.

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Les compteurs intelligents, nouvel usage du CPL

Compteur Linky
Compteur intelligent ERDF (Linky)

Plusieurs applications smart grids se sont avérées opérables via le CPL. Il peut contribuer à un meilleur autocontrôle et monitoring du réseau de distribution électrique, proposant une gestion énergétique fine (contrôle de l’éclairage intérieur ou extérieur, du chargement de véhicules électriques, et d’autres applications liés aux réseaux intelligents).

Mais c’est surtout pour la mise en place des compteurs intelligents que le CPL est aujourd’hui utilisé. En opposition avec le modèle historique d’un agent qui se déplace plusieurs fois par an pour relever la consommation électrique des bâtiments, les compteurs intelligents communiquent de manière bidirectionnelle avec le réseau du distributeur d’énergie. Ainsi, les informations concernant la consommation énergétique sont automatiquement envoyées au distributeur d’énergie qui peut également envoyer au compteur des instructions de pilotage.  L’évolution vers les compteurs intelligents permet d’optimiser la consommation et la production de l’énergie en mesurant et agissant à distance sur le réseau de basse tension.

La technologie CPL a été aujourd’hui essentiellement  adoptée pour transférer les données entre le compteur et le concentrateur data en réseau basse tension. Dans la suite de la chaine électrique, le concentrateur est lui relié aux systèmes de gestion de données en utilisant d’autres technologies comme le GPRS. Bien qu’il soit opérant en basse et moyenne tension, l’utilisation du CPL est aujourd’hui majoritairement limitée aux lignes de basse tension.

 

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Concurrence rude des standards

Contrairement aux États-Unis, où presque tous les services publics ont choisi les technologies sans fil pour relier les compteurs intelligents à leur réseau, les pays européens sont beaucoup plus favorables aux technologies CPL. L’Europe a connu la naissance de plusieurs standards de la technologie CPL qui s’affrontent dans la domination du marché des smart grids. Les alliances sont constituées par les différents acteurs du secteur de l’énergie, incluant également les constructeurs et les intégrateurs dont le but est de promouvoir les spécifications des technologies qui leur sont associées pour étendre leur déploiement dans le monde.
Les standards CPL diffèrent essentiellement par leurs débits, leurs bandes de fréquence, et leurs types de modulation. Quatre technologies principales se distinguent :

  • Le CPL G3 lancé par ERDF et promu par l’alliance CPL G3 : Opère derrière le compteur Français «Linky», est maintenant utilisé pour environ 300.000 compteurs pilotes en France, mais devrait passer à 3 millions de mètres en 2016 et environ 32 millions de compteurs en 2020. Le déploiement de cette norme est en train de se répandre dans le monde notamment en Asie au Japon, où le plus large distributeur japonais Tepco a adopté la spécification G3-PLC pour ses futurs installations de compteurs.
  • Le CPL Prime du distributeur espagnol IBERDROLA : Utilisé dans plus de 2,5 millions de compteurs déployés  en Espagne, mais aussi ailleurs en Europe, en Australie et au Brésil.
  • Le CPL More du distributeur italien Enel, promu par l’alliance Meters & More: Adopté dans le déploiement des compteurs intelligents en Italie et une partie de l’Espagne où Endesa, la filiale du distributeur italien Enel, distribue le réseau électrique.
  • Le CPL Homeplug Green Phy de l’alliance HomePlug: Particulièrement populaire dans le cadre du véhicule électrique et des applications Smart Home, la norme a pu également s’affirmer dans le domaine du comptage intelligent après avoir conquis la Chine, l’Australie et l’Allemagne.

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Les acteurs de l’énergie ont ainsi l’embarras du choix parmi une liste déroutante de technologies CPL. Certains pays, leaders des standards, ont déjà fait leur choix et se sont engagés à vie en investissant massivement dans le déploiement de leurs normes. Le véritable challenge est donc maintenant celui des pays qui ne se sont pas encore positionnés et qui vont devoir à leur tour décider de la norme à adopter, avec des interrogations sur les critères de sélection.

Les constructeurs sont de leur côté partagés entre la revendication de la dominance d’une technologie particulière et le maintien d’une ouverture à l’une des technologies qui finira au sommet du marché. Certains prennent le défi de construire des systèmes qui peuvent soutenir une variété de technologies CPL et sans fil, destinés à travailler dans un éventail de besoins en matière de compteurs intelligents.

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