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[Tribune] Le décollage des drones dans le secteur de l'énergie

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[Tribune] Le décollage des drones dans le secteur de l'énergie
Par Ibrahim El Gharbi, consultant mc2i, le 15 juin 2020
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Cette semaine, Ibrahim El Gharbi, consultant mc2i, revient sur les bénéfices de l’utilisation de drones dans le secteur de l’énergie. Selon lui, cet objet technologique permet un meilleur monitoring, une meilleure accessibilité aux installations, ainsi qu’une meilleure maintenance.

Le Conseil européen de la recherche a attribué un financement de 5,3 millions d’euros en ce début d’année 2020 à la start-up française Xsun. Cette aide financière permettra à la jeune start-up de produire en série son modèle de drone SolarXOne, présenté comme étant capable de voler deux fois plus longtemps qu’un hélicoptère, notamment grâce à l’énergie solaire qu’il peut capter. Ce type de drone sera mis à disposition d’Enedis, le gestionnaire majoritaire du réseau d’électricité français qui a signé un contrat avec Xsun afin d’effectuer la surveillance du réseau. L’utilisation des drones pour ce type d’usage n’est pas un fait nouveau, les grands du secteur énergétique ont expérimenté les drones depuis quelques années déjà. Alors où en est-on aujourd’hui et quels sont les prochains enjeux auxquels sont confrontés les acteurs énergétiques vis-à-vis des drones ?

Un meilleur monitoring de la chaîne énergétique
 
Les drones peuvent être affectés pour la surveillance des réseaux en temps réel et diffuser en direct des prises de vues détaillées en haute résolution des différentes entités de production, leurs réseaux de transmission, de transport et de distribution. La start-up française SuperairVision propose, par exemple, un drone doté d’une caméra thermique détectant les parties en surchauffe ou les endroits exigeant une maintenance. Cette analyse permet d’identifier, de préparer et de sécuriser une intervention sur de nombreux types d’infrastructures, comme les pylônes électriques, les sites de gestion d´eau, les fermes éoliennes ou les panneaux photovoltaïques.
 
Plus sécurisés et moins coûteux qu’une intervention humaine, les drones peuvent se substituer aux procédures d’inspection traditionnellement dévolues à l’homme. Leur utilisation permet d’augmenter la sécurité des missions, étant donné que les inspections d’actifs du secteur de l’énergie imposent souvent aux employés et aux sous-traitants de travailler en hauteur.  De plus, certaines inspections très contraignantes exigent la fermeture des sites durant l’intervention, ce qui peut engendrer des coûts opérationnels élevés. Ce type de mission peut également être réalisé par des hélicoptères ou avions, mais à nouveau l’argument du coût donne raison au drone.
 
Un autre argument de taille fait davantage peser la balance en faveur du drone : l’accessibilité des installations. Le drone, par ses dimensions et sa maniabilité, permet aisément d’assurer la surveillance des équipements difficiles d’accès. GRT Gaz, le gestionnaire majoritaire du réseau de transport de gaz, a expérimenté avec succès les drones pour inspecter les canalisations en accessibilité réduite sur le réseau gazier. Le gestionnaire de réseau de transport d’électricité, RTE, fait également usage des drones pour permettre l’accès à des parties de pylônes difficiles à atteindre sans mettre la ligne électrique hors tension.
 
Vers une maintenance prédictive et applicative
 
Au-delà de l’inspection et la surveillance qui permettent d’identifier les équipements nécessitant une maintenance, les drones peuvent également agir en amont, et en aval de ce processus.

En amont, grâce à leur capacité à récolter des données et à réaliser des cartographies des infrastructures à un niveau de détail très élevé. Grâce à une technologie de capture numérique, les drones permettent d’alimenter et d’enrichir le jumeau numérique d’un site qui nécessite des données précises. Le jumeau numérique, aussi appelé le "Digital Twin", est une représentation numérique d’un actif physique qui peut simuler son fonctionnement et son état de performance. Selon les technologies employées avec le Digital Twin, telles que l’intelligence artificielle et le machine learning, les simulations prévoient différents scénarios de comportement et permettent d’anticiper les risques et anomalies en estimant notamment la durée de vie des équipements, assurant ainsi une maintenance prédictive. PrecisionHawk Inc, un fournisseur de technologie de drone, propose, par exemple, une plateforme analytique basée sur le machine learning, qui utilise l’apprentissage automatique afin de traiter les images prises par les drones et d’effectuer un mapping pour identifier les types d’infrastructure et leur état. 

Les drones sont également sollicités pour agir en aval du processus, assurant ainsi la maintenance corrective. Des tâches dangereuses en hauteur comme la réparation ou l´élagage le long des lignes électriques peuvent être confiées aux drones. Enedis a lancé le projet Drone pour l’inspection, la rénovation et la maintenance de ses actifs. Plusieurs expérimentations ont eu lieu : des drones dotés de bras articulés ont déposé des balises « avifaunes » (dispositif protégeant les oiseaux du risque de collision avec les conducteurs) au-dessus du lac de Tignes. Un autre type de drone, le FoxBathy, a été utilisé pour réaliser l’implantation du tracé du forage et y passer un câble électrique. Les ingénieurs peuvent ainsi manipuler à distance et avec précision cet aqua drone pour enfouir une ligne électrique sous une rivière.

Les prochains défis à relever
 
Les drones ont progressivement été adoptés par les grands acteurs du secteur énergétique, mais plusieurs défis restent à relever pour répondre à leurs attentes.

Un défi majeur à relever est d’ordre technologique : rendre les drones davantage intelligents pour optimiser au maximum le recueil et la qualification de données durant leur vol. EDF, via son centre de compétences drones, travaille sur l’automatisation des drones pour améliorer leur efficacité en mission malgré les difficultés rencontrées, telles que la perte de position GPS ou une rencontre imprévue d’obstacle. Le drone doit pouvoir devenir autonome dans sa prise de décision. La start-up XSun, précédemment évoquée, propose sur son nouveau modèle, la possibilité d’automatiser l’ensemble des phases de vol du drone et intègre également une brique Intelligence Artificielle dans son système pour identifier, et qualifier automatiquement les objets et équipements que le drone survole.
 
Un autre enjeu identifié porte sur la cybersécurité. En effet, l’univers connecté des drones permet le recueil de données, mais il pose des défis en matière de protection des données. Lors de son vol, le drone émet et reçoit différents signaux via des canaux de communication sans fil (type Wi-fi, Bluetooth) qui sont vulnérables au piratage. Ceci implique une sécurisation accrue des transmissions, et une évolution technique de la part des constructeurs de drones pour renforcer la sécurité des données collectées qui sont critiques dans le secteur énergétique.

Malgré ces défis évoqués qui sont loin d’être exhaustifs, l’usage des drones fait bel et bien l’unanimité au sein du secteur énergétique de par les nombreux bénéfices qu’ils apportent aux entreprises du secteur : connaissance en temps réel de l’état de leurs actifs énergétiques, diminution des coûts de maintenance, amélioration de la prise de décision humaine grâce à la précision et à la fiabilité accrues des données, et une plus grande sécurité de l’environnement de travail. Les drones ont bien décollé dans l’énergie, il ne reste plus qu’à automatiser en toute sécurité le pilotage ! 
Ibrahim El Gharbi, consultant mc2i / DR
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