La transmission des données pour le Smart Grid, un secteur très convoité

Avec le déploiement à grande échelle des réseaux électriques intelligents et la multitude des applications associées qui voient le jour, la Smart Grid du futur engendrera des flux énormes de données entre les distributeurs d'électricité et les consommateurs. Ces flux devront être gérés et transportés, ce qui nécessitera un réseau de communication capable de les supporter tout en garantissant une sûreté et une fiabilité suffisante. Une série de questions se pose alors : sur quel modèle reposera le réseau de communication ? Sera-t-il ouvert comme pour les communications Internet ou suivra-t-il le schéma traditionnel des réseaux de communication utilisés par les distributeurs d'électricité ? Le consommateur recevra-t-il sa facture électrique de la main de ces derniers ou bien de compagnies proposant des services de gestion de l'énergie en ligne?

Si le sujet est aujourd'hui au coeur de l'actualité du Smart Grid, une réponse précise n'est pour le moment pas envisageable, divers acteurs ayant des ambitions incompatibles.

Un secteur à la croisée de deux grandes industries

Une des spécificités du Smart Grid est l'ajout d'un réseau de communication sur le réseau énergétique déjà existant. Les représentants politiques s'accordent à dire dans leur majorité qu'il existe pour la première fois dans l'histoire des Etats-Unis une synergie importante commune entre l'industrie de l'énergie et l'industrie des télécommunications. Pour marquer ce rapprochement, Steven Chu le Ministre de l'énergie et Jon Wellinghoff chairman de la Federal Energy Regulatory Commission (FERC) ont rejoint Julius Genachowski Chairman de la Federal Communication Commission (FCC) lors d'une rencontre ouverte entre plusieurs acteurs du Smart Grid.

En mars dernier la FCC avait déjà annoncé clairement ses intentions d'intervenir dans le Smart grid lors de la publication du FFC's Broadland Plan. A travers ce long rapport [1], elle prône une vision selon laquelle le Smart Grid deviendrait un prolongement d'Internet reliant l'ensemble des américains pour permettre des services à l'échelle nationale. Ceci inclut par exemple des cours ou des diagnostics médicaux en ligne, un réseau sécurisé sans fil public à l'échelle nationale et en particulier des outils de gestion d'énergie pour réduire la consommation des particuliers. Dans cette vision, la FCC propose d'utiliser le spectre national pour augmenter le déploiement du Smart Grid.

Suite à cette publication de nombreux acteurs présents dans l'industrie Internet se sont lancés dans la brèche ouverte par la FCC. Dan Reicher, directeur des initiatives sur le changement climatique et sur les énergies à Google, nous fait partager la vision du géant: "Le Smart Grid est fonction de deux industries : les télécoms et les fournisseurs d'électricité. L'accès à Internet est un composant important du Smart Grid parce qu'il peut supporter la transmission et l'échange d'information concernant les usages de consommation, et permettant l'engagement des consommateurs". Google a notamment lancé en début d'année, un logiciel de gestion d'énergie appelé PowerMeter [2].

Un nouveau marché pour l'industrie informatique

Le Président Obama en personne était intervenu dans ce débat lorsqu'il avait recommandé que l'argent de l'ARRA ("stimulus") fléché sur la Smart Grid, soit $3.4 milliards en soutien de projets, puisse contribuer à l'extension du réseau de communication haut-débit sur l'ensemble du territoire américain, notamment les zones rurales. Ainsi la solution d'un réseau de communication basé sur des protocoles IP (comme Internet), semblait privilégiée [3]. Il est évident que les industriels de l'informatique et notamment des fournisseurs de réseaux de communication de données, se positionnent sur ce terrain. Outre Google et IBM, dans l'industrie du logiciel et du service informatique, le grand du réseau, Cisco, vient de lancer sa gamme de produits, le 25 mai dernier [4] : ce sont des produits dérivés des routeurs et connecteurs classiques du type Ethernet Gigabit, mais adaptés à la norme SCADA du domaine de l'industrie électrique [5]. La raison de cet intérêt est simple, les analystes de Cisco pensent que le marché de la communication pour la Smart Grid va atteindre les 20 milliards de dollars par an d'ici 5 ans.

Deux industries basées traditionnellement sur des modèles régulatoires différents

Cependant de nombreuses différences fondamentales existent entre ces deux industries et une coopération parfaite ne pourra se faire rapidement et simplement. Pour reprendre les propos de Riecher : "il existe deux mondes. L'un est l'Internet ouvert avec une supervision fédérale. L'autre est l'industrie de l'énergie où la régulation au niveau des (50) états est une tradition". De ce fait les deux industries n'envisagent pas de la même façon le réseau de communication à déployer.

Les fournisseurs téléphoniques d'un côté, prévoient d'utiliser leurs réseaux pour transporter l'information. Ainsi Verizon Wireless tente aujourd'hui, en partenariat avec d'autres compagnies comme Itron, Ambient Corp et Qualcomm, de vendre ses applications Smart Grid aux fournisseurs d'électricité. Notamment grâce au déploiement de son réseau sans fil 4G basée sur la technologie Long term Evolution (LTE). De même, Silver Spring avait annoncé en décembre dernier un partenariat avec AT&T [6] pour utiliser le réseau de communication cellulaire de ce dernier pour supporter ses applications Smart Grid.

Cependant l'Internet public n'est pas la solution choisie par un grand nombre de distributeurs d'électricité. En effet, ils préféreraient utiliser leur propre réseau qui leur donnerait une entière indépendance. Par exemple, Vermont electric Power Co et Vermont Electric Cooperative ont annoncé leur volonté de ne pas faire appel à des fournisseurs commerciaux de communication : "Un réseau privé de communication servira mieux les besoins en énergie et les applications des réseaux intelligents".

De plus, l'un des principaux reproches avancés par les distributeurs d'électricité à la FCC est que les canaux de communication utilisés par l'Internet commercial sont trop vulnérables et pas suffisamment sécurisés pour servir d'ossature aux communications cruciales requises pour la gestion et le contrôle des flux sur le réseau électrique. Pour appuyer leur argument, ils reprennent l'exemple des dégâts infligés par la tornade Katrina en 2005, qui avait engendré une longue coupure des communications alors que les systèmes de distribution d'énergie, équipés de batteries de sauvegarde avaient beaucoup mieux résistés. Suite à cela la FCC avait demandé aux fournisseurs commerciaux d'ajouter eux aussi des batteries sur leur réseau. Cependant un système de stockage sur de grandes distances représente un coût encore trop élevé pour les fournisseurs de télécommunication.

Un avis cependant nuancé par certains fournisseurs

Certains distributeurs pensent cependant coopérer avec les fournisseurs de télécommunication : Cela peut prendre 30 ans pour avoir un déploiement à grande échelle du Smart Grid selon Ron Melton, directeur du projet Smart Grid au Pacific Northwest National Laboratory. Car l'industrie de l'énergie inclue plus de 3000 fournisseurs servant des grandes métropoles et aussi des petits hameaux, et il n'y a pas un consensus parmi eux. En effet, une infrastructure de télécommunication coûte très cher à mettre en place et certains fournisseurs d'électricités, trop petits, n'auront pas les moyens de le payer.

D'autre part pour installer leur réseau, les distributeurs ont besoin de quelque chose que la FCC possède : de la bande passante. Ils ont désespéramment besoin d'un accès au spectre de communications dédié aux communications sans-fil. La FCC a répondu à ce besoin en proposant comme option dans le FCC's Broad band plan de laisser les distributeurs utiliser une partie du réseau publique sécurisé sans-fil pour des transmissions sécurisées liées à la gestion de l'énergie.

Un rôle important à jouer par les instances de régulation

Une des questions essentielles reste de savoir comment l'accès aux données sur la consommation électrique et leur conservation sera géré. Restera-t-il du domaine des fournisseurs d'électricité ou sera-t-il ouvert à Internet, permettant ainsi aux compagnies privées de rentrer dans la compétition? La FCC qui régule essentiellement l'accès à l'information aura donc un rôle important à jouer.

D'autre part, pour le moment les distributeurs d'électricité ont reçu énormément de subventions de la part du gouvernement fédéral afin de les aider dans leurs initiatives de développement des réseaux intelligents. Cependant le gouvernement fédéral veut veiller à ce que leur déploiement soit le plus rapide possible et le "Electricity Consumers Right to Know Act" [7] a donc été introduit. Ce projet de loi déclare que tout consommateur doit avoir le droit d'accéder à l'information sur son usage de l'électricité et sur les prix de l'électricité en provenance des fournisseurs, "d'une manière gratuite, convenable et dans les délais", selon les termes du projet.

Si ce projet de loi est mis en application, dans les 6 mois qui suivront la FERC devra identifier les normes minimales que les fournisseurs d'électricité et les états devront adopter. Si l'un des fournisseurs ne parvenait pas au niveau des minima nationaux une année après que les standards aient étés publiés, les états pourraient le poursuivre en justice. Cette loi aurait donc pour conséquence de forcer les fournisseurs à s'équiper d'une infrastructure de télécommunication rapidement ou dans certains cas, à faire alors appel aux réseaux déjà existants, à savoir les réseaux utilisés par les fournisseurs téléphoniques ou Internet.

- [1] Le rapport est télechargeable à cette adresse: http://www.broadband.gov/download-plan/
- [2] Le logiciel PowerMeter est accessible à cette adresse: http://www.google.com/powermeter/about/
- [3] "Smart-grid money could assist broadband", Grant Gross : http://redirectix.bulletins-electroniques.com/ilS7e
- [4] "Cisco helping utilities construct smart grids", Jim Duffy : http://redirectix.bulletins-electroniques.com/wC3TE
- [5] SCADA, "Supervisory Control and Data Acquisition", http://redirectix.bulletins-electroniques.com/H6P4E
- [6] "AT&T and Silver Spring Hook Up Over the Smart Grid": http://redirectix.bulletins-electroniques.com/Zz7bP
- [7] Lien vers le "Electricity Consumers Right to Know Act": http://www.opencongress.org/bill/111-h4860/show

Sources :
 - "Anxiety Builds Among Utilities Over the Communications Part of 'Smart' Grid" : NewYork times - 25/05/10: http://redirectix.bulletins-electroniques.com/Rwu3u
- "The Cellular Smart Grid Grows Up": earth2tech -27/05/10: http://earth2tech.com/2010/05/27/the-cellular-smart-grid-grows-up/ 

Origine: BE Etats-Unis numéro 210 (7/06/2010) - Ambassade de France aux Etats-Unis / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/63619.htm