L’énergie à l’âge du drone

Article du 9 décembre 2014
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ACT_CHEMIN_IMG_1581_1363756246Les drones connaissent un succès exponentiel. Près d’un millier de télé-pilotes détenant une autorisation de vol devraient être recensés d’ici fin 2014 selon Emmanuel de Maistre, président de la Fédération Professionnelle du Drone Civil (FDPC) et ses applications ne cessent de s’élargir.

Les risques de chutes, de collision avec des personnes ou des véhicules, voire même le non respect de la vie privée ou de la propriété intellectuelle deviennent réels ; c’est pourquoi la Délégation Générale de l’Aviation Civile française (DGAC) a jugé nécessaire d’encadrer cette activité. L’arrêté du 11 avril 2012 prévoit des restrictions de vol et des autorisations spécifiques en fonction de l’espace de vol, des caractéristiques du drone et de son utilisation [1].

Cet encadrement législatif, pour lequel la France fait figure de pionnière, a accompagné la croissance exceptionnelle de l’utilisation à des fins commerciales ou civiles de ces engins volants télécommandés, équipés de caméra ou d’appareil photo.

A l’instar de l’agriculture ou des transports, le secteur de l’énergie, où par essence, les acteurs doivent gérer un espace au sol important s’est naturellement intéressé au drone pour des missions de surveillance corrective, préventive ou de meilleure compréhension des actifs. Quelles sont les perspectives d’utilisation de ce nouvel outil dans ce secteur ? Quelles en sont les contraintes ?

 

La surveillance corrective ou préventive

Au-delà des vols suspects récemment recensés et très largement médiatisés au dessus de sites nucléaires français, le drone s’est montré très utile pour l’Agence japonaise chargée de la Surveillance de l’Energie Atomique et l’Agence d’Exploration Spatiale Japonaise pour mesurer les niveaux de radioactivité émise à l’air libre sur le site de la centrale sinistrée de Fukushima. Le site radioactif étant aujourd’hui inaccessible en dessous de 300 mètres d’altitude sans risquer des effets néfastes sur la santé des personnes le survolant, le drone représente pour les experts un instrument fiable d’une précision inégalable par rapport au vol d’un  avion ou d’un hélicoptère piloté par un homme. Ces experts japonais prévoient la finalisation d’un drone opérationnel à partir de 2015 [2]. Ce type d’utilisation du drone pourrait également représenter une opportunité pour d’autres acteurs européens du secteur du nucléaire afin d’accroitre la sûreté de leurs sites.

Un autre type de surveillance « corrective » est déjà déléguée au drone, cette fois en France, dans le cadre de la détection de cellule photovoltaïque défectueuse sur la plus grande centrale photovoltaïque au sol en Ile de France, la centrale de Sourdun, qui s’étend sur quatre hectares pour une puissance de 4,5 MW. Bouygues Energies et Services, qui a créé cette technologie assistée, reconnait qu’elle permet « d’inspecter les ouvrages sans arrêt d’exploitation et de réduire les risques humains encourus sur les chantiers, les coûts d’études associés, ainsi que le temps consacré aux prises de vues ».

EDF SEI, quant à lui, utilise le drone comme moyen de surveillance « préventive » en le faisant survoler au dessus du réseau électrique corse, souvent très difficile d’accès du fait du territoire très montagneux et fortement boisé. ERDF a également signé des contrats avec une filiale d’Airbus Defense & Space pour la surveillance de son réseau en Rhône-Alpes afin par exemple d’optimiser ses interventions suite à des coupures dues à des tempêtes ou d’entretien et d’élagage des lignes [3].

 

Mieux comprendre le réseau ou les usages

Les drones peuvent également avoir des applications pour mieux comprendre les actifs énergétiques et leurs utilisations. Dans le cadre du plan de rénovation énergétique mené par le gouvernement, GrDF s’est lancé dans plusieurs expérimentations en survolant certaines agglomérations afin de déceler des déperditions de chaleur au niveau des habitations et de sensibiliser ainsi leurs occupants. L’opération est menée avec l’opérateur Azur Drones, qui participe aussi à des essais de surveillance du réseau de la SNCF. « Le drone vole de manière oblique, c’est-à-dire qu’il peut rendre compte de l’isolation de la toiture, ainsi que celle des murs des habitations. C’est le procédé le plus efficace aujourd’hui pour effectuer des diagnostics énergétiques, » explique Didier Cousin, Directeur territorial Nord de GrDF. Une fois la déperdition thermique localisée, GrDF peut ainsi proposer au propriétaire de l’habitation des systèmes économes de chauffage en gaz si le raccordement est possible. Cet outil participe alors à la fois aux missions de développement de l’usage du gaz et de sensibilisation à la maîtrise de l’énergie dévolues à la filiale régulée de GDF Suez [4].

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Ces différentes applications dans le secteur de l’énergie montrent les besoins communs auxquels répond le drone. Il peut être un substitut à l’être humain pour des actions dangereuses, ennuyeuses, trop longues ou encore trop coûteuses. Les sites de production d’énergie ou les réseaux auxquels ils sont reliés occupent une grande surface au sol – parfois également en hauteur – et sont souvent difficiles voire dangereux d’accès. A cela s’ajoute un besoin de données multiples et précises pour l’exploitation et la maintenance qui donnent une valeur ajoutée très importante au drone pour les acteurs du secteur de l’énergie.

 

Un nouvel outil à maîtriser

Cependant, en plus du cadre législatif, le drone doit encore respecter certaines contraintes techniques qui limitent son utilisation dans certaines applications. Il peut se piloter, sur une durée limitée à 1h30, avec un appareil via une liaison wifi ou radio. La plupart des prototypes existants sont équipés d’une caméra frontale pour le pilotage, une seconde verticale pour la stabilisation, des émetteurs récepteurs à ultrasons permettant de calculer l’altitude, des capteurs permettant de calculer la vitesse du drone et de nombreux autres capteurs ainsi qu’un ordinateur embarqué. Un défaut de montage ou une mauvaise connectique peut entraîner rapidement un court-circuit puis la chute de l’appareil. Le moteur électrique du drone doit également faire preuve d’endurance et de fiabilité, c’est aujourd’hui la principale source de panne. Une maintenance très stricte du moteur est donc essentielle.

Il est ainsi impératif que l’engin choisi par les acteurs du secteur de l’énergie soit performant mais que son environnement de vol soit également propice. Il est nécessaire en effet que le vol de l’aéronef se fasse dans de bonnes conditions météorologiques. Les capteurs doivent être protégés de la pluie, de la boue et de la poussière si l’on veut éviter que le dispositif fasse défaut. De plus, le drone peut devenir incontrôlable en ville par exemple, où les ondes wifi qui servent à le guider peuvent être saturées. Enfin, les pilotes doivent être formés et entrainés.

Aux questionnements sur la sécurité s’ajoutent des interrogations ayant des implications sur la vie privée et la confidentialité. Peut-on survoler des terrains privés sans autorisation ? Comment encadrer l’enregistrement afin que ce dernier ne serve pas à des fins d’espionnage ? Toutes ces limites d’utilisation ainsi que les diverses problématiques qu’entraine le pilotage d’un drone doivent donc être appréhendées en amont par les entreprises du secteur de l’énergie afin que l’application envisagée de l’aéronef dans le domaine de l’énergie soit maitrisée et optimale.

La période actuelle est plutôt caractérisée par une phase d’émergence du besoin et d’expérimentation avec des acteurs externes pour mieux appréhender le potentiel et les contraintes de ce nouvel outil. Mais à l’instar de l’intégration continue des technologies des smart grids qui nécessite l’internalisation progressive de compétences en télécommunication, les acteurs du secteur pourraient être tentés d’internaliser ce genre de compétence, ce qui fera immanquablement évoluer leurs métiers.