Surveiller, c'est savoir

De plus en plus de particuliers veulent aussi suivre la consommation d’énergie

Dans l’industrie, le suivi de la consommation d’énergie est déjà complètement répandu. Les particuliers semblent aussi prêts petit à petit pour la prochaine étape dans leur comportement énergétique: consigner et gérer leur consommation et production. De plus, le compteur digital s’annonce, il est donc grand temps de répondre à quelques questions pertinentes.

Le compteur digital …

Dans la toute première édition de votre revue professionnelle (janvier 2010), nous avions publié un article sur le ‘compteur digital intelligent’. A l’époque, il semblait que ce n’était qu’une question de mois, voire tout au plus de quelques années, avant de voir toute la Belgique opérer la transition vers ce nouveau compteur. En raison de toutes sortes de manœuvres de ralentissement d’inspiration politique, l’exécution effective s’est fait attendre. Mais vous voyez que la patience est peu à peu récompensée. Désormais, seuls des compteurs digitaux sont encore placés en Flandre. D’ici 15 ans, chaque logement de Flandre aura un compteur digital, et Bruxelles et la Wallonie suivent aussi cette voie tracée.

… n’est pas un compteur intelligent

Le terme de ‘compteur intelligent’ est utilisé à tort et à travers dans la presse populaire. Hélas, ceci porte atteinte à la vérité. Le compteur digital est en fait uniquement intelligent pour le gestionnaire de réseau. Ils peuvent lire à distance les relevés de compteur de l’électricité et du gaz; plus personne ne doit se rendre sur place. De plus, ils aident à canaliser la production décentralisée croissante. Le gestionnaire de réseau reçoit aussi une vue parfaite de la consommation en temps réel et peut ainsi postuler les bons investissements de réseau. Toutefois, ce n’est pas une opération blanche pour le client final, quoique de nombreuses actions complémentaires soient nécessaires pour en faire un compteur intelligent.

On lit sur le site de Fluvius: “A l’instar d’un compteur classique, le compteur digital mesure votre consommation d’électricité ou de gaz naturel. Un compteur digital intègre toutefois une technologie de communication qui lui permet d’envoyer et de recevoir des données. Ainsi, il lit vos relevés à distance. Certain services, tels que la conversion du tarif horaire simple au tarif horaire double, se font à distance. Les compteurs digitaux vous donnent aussi des infos détaillées sur votre consommation d’énergie, que vous pouvez utiliser concrètement.”

En d’autres termes: si l’utilisateur final veut se servir du compteur digital, il doit chercher lui-même cette plus-value. Et cela peut profiter à l’électricien attentif, car aujourd’hui arrivent sur le marché de plus en plus de systèmes en réponse au compteur digital et à la plus grande inquiétude relative à la consom­mation d’énergie.

Le compteur digital est uniquement intelligent pour le gestionnaire de reseau. Toutefois, ce n’est pas une operation blanche pour le client final

construction

Avant de commenter quelques systèmes, nous désossons d’abord le compteur digital proprement dit. En termes de mesure, peu de nouveautés sur le compteur digital, uniquement la lecture digitale et les possi­bilités de communication. Les ports de communication méritent surtout notre attention, car des composants externes se branchent là-dessus. C’est pour cette raison qu’un port P1 et un port S1 se trouvent sur chaque compteur digital.

 

 

Port P1

Le port P1 sert à la lecture des valeurs de mesure. Cinq grandeurs peuvent être mesurées et communiquées de façon standardisée: l’importation en journée, l’exportation la nuit et la mesure du gaz. Le protocole utilisé est le protocole DSMR 5.x (Dutch Smart Metering Requirements). Après certaines mises à jour, une version légèrement modifiée est en vigueur dans notre pays.

Un electricien attentif peut obtenir sa part de gateau grace au compteur digital

 Outre les mesures, ces données peuvent être communiquées au gestionnaire de réseau:

• Numéro de série du compteur
• Version de l’interface du port
• Horodatage du télégramme à envoyer
• Indice de la consommation d’électricité active
• Indice de l‘électricité produite
• Puissance consommée instantanée
• Puissance produite instantanée
• Le compteur actif à ce moment-là (tarif de jour/tarif de nuit)
• Etat de la connexion
• Réglage des valeurs limites de tension
• Réglage des valeurs limites de courant
• Niveau de tension par niveau
• Niveau de courant par phase
• Numéro de série du compteur de gaz si d’application
• Rendu de la consommation de gaz
• Etat de la connexion du compteur de gaz
• Un texto à contenu libre

 

Port S1

Alors que le port P1 est essentiellement destiné à la communication avec le gestionnaire de réseau, le port S1 est disponible pour procurer des données aux appareils externes CEMS dans le jargon, ce qui signifie Consumer Energy Management Systems. La principale différence avec le port P1 est la fréquence à laquelle s’effectue la mesure.

L’application qui y est raccordée, doit ensuite être transformée en un outil pratique pour le consommateur. Ces données sont par exemple des mesures détaillées de l’évolution de la tension et du courant. De cette manière, le compteur digital devient donc réellement un compteur intelligent. L’exécution physique du port est du type RS-422, la communication se déroule via un connecteur RJ-12. La couche de données est conçue selon la norme IEC13239.

 

 

 

Applications des compteurs intelligents

Application 1: suivi simple

Via une interface, un convertisseur P1 peut être branché pour convertir les relevés de compteur digital en impulsions de consommation et en données USB par le biais de contacts relais exempts de potentiel. Les relevés de compteur importation, exportation, gaz, tarif sont ex­portés comme quatre sorties d’impulsions isolées et en données sérielles via USB. Des applications externes traitent ces données via PC, PLC, Raspberry PI, … Les utilisateurs pratiques peuvent même écrire des applications avec ces appareils. Des grandeurs non électriques peuvent aussi être transmises via USB par le biais des entrées d’impulsions, songez au compteur d’eau et au calorimètre pour le gaz. L’alimentation se fait via USB pour les compteurs qui agissent via DSMR2.x p ou via le port P1 pour les versions DSMR 4.x et DSMR 5. Veillez donc à acheter des appareils com­patibles avec les compteurs belges. Le grand avantage de ce genre de compteurs simples est la configuration plug & play. Préconfigurés, ils sont adaptables et peuvent être mis à niveau si nécessaire.

Application 2: vers un serveur web wi-fi

Une seconde application va plus loin. L’enregistrement se fait aussi via le port P1, où sont prélevés les relevés digitaux (importation, exportation, gaz, tarif). Ces infos sont communiquées avec un serveur web, où ceci est restitué de façon graphique. La consommation actuelle, les graphiques de consommation et le coût énergétique, p.ex., peuvent être visualisés sur chaque appareil mobile via ce moteur de recherche web. Comme il n’est pas question de sauvegarde de données locale et que tout est restitué via un serveur web interne, on n’a pas besoin d’une licence cloud ou d’une application logicielle. Sur le serveur web, l’utilisateur peut ajouter des infos, comme les relevés d’eau ou le rendement des panneaux solaires. Ici aussi, l’interface web est préconfigurée mais adaptable. Pour les applications qui profitent d’une gestion centrale (p.ex. appartements), une fonction FTP est disponible, pratique comme back-up. En termes d’application, vous reliez seulement la communication et le câble d’alimentation avec le port P1. Puis, vous reliez encore le serveur web avec le wi-fi local.

Application 3: y compris sous-mesures

Dans les applications 1 et 2, les données de mesure restaient limitées à ce que fournit le compteur digital. Cela n’est pourtant pas toujours suffisant, car des appareils séparés ne peuvent pas être surveillés. En branchant via le port P1 un module qui établit un contact sans fil avec des smart plugs, la mesure générale peut être étendue aux sous-mesures pouvant être affichées sur un tableau de bord. Dans ce cas, il y a donc une double liaison sans fil: une connexion wi-fi avec le réseau et une connexion LoRa avec les meet plugs. Les smart plugs peuvent p.ex. radiographier la consommation d’appareils plus grands – lave-linge, réfrigérateur, congé­lateur. Il est ainsi possible de revenir dans l’historique, pour générer des graphiques et analyser en détail les consommations. Le smart plugs peuvent tout autant être branchées sur des installations PV pour une pompe à chaleur pour sur­veiller la production. En théorie, on peut brancher jusqu’à seize canaux sur un seul module. Comme des entrées d’impulsions peuvent aussi être lues, il est possible également de relever le gaz et l’eau, et de mesurer des circuits séparés.

Applicatie 4: all-in

Dans la forme la plus étendue, un système de surveillance complet peut être réalisé par l’installation d’une unité dans l’armoire qui communique aussi avec le compteur digital. Dans le tableau de bord, il est possible d’accoupler à la mesure des coûts énergétiques actuels, et pas seulement l’électricité. Il est ainsi possible de générer facilement des décomptes dans des résidences-services, ou de radiographier des flux d’énergie de façon très approfondie. Dans des pays tels que les Pays-Bas, ceci est déjà obligatoire pour les entreprises, pour surveiller leur énergie. Vu l’importance croissante de l’écologie et de l’environnement, on s’attend à ce que ceci soit aussi le cas à terme en Belgique. Cette application spécifique va encore un pas plus loin, parce que des actions logiques peuvent être également configurées. Il est possible par exemple de générer des alarmes ou de commuter des relais si l’on satisfait à la configuration autoréglée. Le placement est simple pour les électriciens et recèle peu de secrets. Un point d’attention toutefois: toujours vérifier la qualité de la connexion sans fil et l’accouplement correct au réseau.

 

La surveillance engendre une situation gagnant-gagnant

Dans un institut de soins à Alost, diverses organisations collaborent à partir de bâtiments différents. L’une d’elles a voulu investir dans sa propre cabine haute tension et s’est tournée vers son électricien pour élaborer une proposition. Cet électricien intelligent a voulu d’abord radiographier les comportements de consommation. C’est pourquoi il a utilisé un appareil de surveillance qui a suivi de près tous les facteurs durant quelques semaines. De là, il a pu tirer des conclusions très importantes. La plus importante était que la consommation était trop basse pour justifier l’investissement dans une propre cabine. Le client a donc fait l’économie d’un investissement inutile. De plus, il était évident que l’éclairage des bâtiments de cours était un gros glouton, surtout parce qu’on y utilisait exclusivement l’éclairage luminescent. La consommation d’énergie était quasi arrêtée en journée et on disposait d’une grande toiture. Avec ces infos, il a conseillé à l’in­stallateur de passer à la LED et de placer une installation PV qui, grâce à la surveillance, pouvait être parfaitement dimension-née. Le résultat est un client satisfait qui con­somme nettement moins, ne consent aucun inves­tissement superflu, et un électricien qui confirme sa fonction de conseiller en énergie professionnel.