comment orienter son reseau d'eclairage public vers les economies

COMMENT ORIENTER SON RESEAU D’ECLAIRAGEPUBLIC VERS LES ECONOMIES D’ENERGIE ?Par Samuel CASSE

Institut National des Sciences Appliquées de Lyon Adresse : 20, avenue Albert Einstein – 69621 Villeurbanne Cedex (France) – Téléphone (+33) 04 72 43 83 83 – Fax (+33) 04 72 43 85 00

COMMENT ORIENTER SON RESEAU D’ECLAIRAGE

PUBLIC VERS LES ECONOMIES D’ENERGIE ?

Mémoire professionnel pour l’obtention du Mastère Spécialisé en Eclairage Urbain

Stage réalisé du 13 Octobre 2014 au 29 Mai 2015

Communauté de Communes des Pays de Rhône et Ouvèze

Par

Samuel CASSE

Tuteur enseignant :

Jean François GLIERE – Fondateur et Président de la société CONTACT Energie et Lumières

Urbaines

Tuteurs professionnels :

André SIEGEL - Directeur Général des Services Techniques - C.C.P.R.O.

Philippe CLAVEL – Responsable Eclairage Urbain – Ville de MONTPELLIER

année 2014 / 2015

Comment orienter son réseau d’éclairage public vers les économies d’énergie ?

Résumé

Pour orienter son réseau d’éclairage public vers les économies d’énergie, il faut avant tout bien

le connaitre dans le détail (nombre et type de luminaires, situations, armoires de commande,

consommations). Mais il faut aussi avoir une parfaite connaissance de l’utilisation de l’espace

public (fréquentation, horaires) afin de mettre en adéquation celui-ci avec le mode d’éclairage.

Nous n’éclairerons pas de la même maniére et au même moment (selon cycle du soleil), toutes

les rues d’une même ville.

Pour réaliser des économies d’énergie, il faudra :

• Allumer et éteindre au bon moment, grader tout ou partie les luminaires et tout

cela en fonction des usages de l’espace public.

• Ajuster les niveaux d’éclairement en fonction des voies et de leurs trafics.

• Assurer une maintenance préventive plutôt que corrective des installations.

• Choisir les bons matériels et les bonnes technologies.

• Ne pas hésiter à remettre en cause la facturation d’énergie après chaque

intervention sur une ou plusieurs parties du réseau.

• Analyser systématiquement chacune des opérations en coût global sur une

durée d’au moins 20 ans plutôt que de regarder le chiffre en bas à droite de

l’opération.

5 Mots Clés :

Etat des lieux

Maintenance

Remise en cause permanente

Analyse en coût global

Ajuster les niveaux d’éclairement

How to turn a public lighting network towards energy savings ?

Abstract

In order to head a street lighting network towards energy savings, it is necessary to have an in-depth understanding of it first (i.e: number and type of lamps, location, control cabinets, consumption.) Moreover, it is necessary to have a perfect knowledge of the rules of public space use (i.e: frequency rate, duration of lighting) in order to make it compatible with the chosen lighting mode. All the streets of the same city would not be lit at the same time and in the same way. In order to make energy savings it will be compulsory to:

• Turn on and turn off the lights at the right moment, dim all or some of the lamps and all this depending the use of public space.

• Adjust the lighting level depending on the streets and their traffic.

• Ensure preventive maintenance instead of corrective maintenance of the installation.

• Chose the right materials and technologies

• Do not hesitate to question the energy bill after every intervention over one or many parts of the network.

• Systematically analyse the global cost over a period of 20 years of each operation instead of just looking at the cost of the operation at the time it is being done.

5 key words: - Maintenance - Permanent questioning - Analysis through global cost - Gradation - Adjust lighting levels

©CASSE Samuel / MSEU / Mémoire professionnel / 2015 Institut National des Sciences Appliquées de Lyon 4

Remerciements

� A mes différents intervenants du mastère, pour leur formation, leur partage

de connaissance et de savoir dans les différents modules.

� A l’INSA et au SEFDI pour leur disponibilité et leur professionnalisme, qui

m’ont permis de suivre cette formation.

� A mes tuteurs, Philippe CLAVEL et Jean François GLIERE pour leur

disponibilité, leur écoute et leur aide.

� A ma collectivité et notamment André SIEGEL qui m’a permis de suivre cette

formation.

� Aux équipes du service Eclairage public de la CCPRO pour leur aide et leur

disponibilité pour réaliser les essais mais aussi pour leur travail quotidien.

� A Cédric pour son soutien et son aide précieuse.


Sommaire

Introduction ......................................................................................................................6

Partie 1 : Présentation de la structure et du patrimoine ..........................................7

1 La Communauté de Communes des Pays de Rhône et Ouvèze C.C.P.R.O. .................. 8

1.1 Historique : ................................................................................................................................... 8

1.2 Situation géographique ............................................................................................................ 9

1.3 Un territoire, des compétences : .........................................................................................11

1.4 Une collectivité, un budget : .................................................................................................12

1.5 Des services, des hommes au service d’une collectivité : ...........................................15

1.6 Le service Eclairage Public : ...................................................................................................18

Faire des économies d’énergie, pourquoi ? .................................................................. 23

1.7 Des exigences budgétaires : ..................................................................................................24

1.8 Des exigences réglementaires : ...........................................................................................25

Partie 2 : Economies d’énergie à l’échelle du parc d’éclairage ............................. 27

Faire des économies d’énergie au niveau d’un parc, Comment ? ................................ 28

2.1 Diagnostiquer le parc d’éclairage public existant : ........................................................28

2.2 Anayse de la facturation : ......................................................................................................33

Faire des économies d’énergie au niveau de l’armoire, Comment ? ............................ 38

3.1 Allumer et éteindre au bon moment : ...............................................................................38

3.2 La régulation de tension à l’armoire : ................................................................................43

Partie 4 : Economie d’énergie au foyer lumineux ................................................... 48

Faire des économies d’énergie au niveau du foyer lumineux, Comment ? .................. 49

4.1 Gradation à partir du luminaire avec conservation de la platine ferromagnétique : ...........................................................................................................................51

4.2 Gradation à partir du luminaire avec ballast bi-puissance ferromagnétique : .....55

4.3 Gradation à partir du luminaire avec ballast électronique : .......................................60

4.4 Gradation en pied de candélabre par ballast électronique : ......................................73

4.5 Gradation par modification des luminaires de nouvelle génération :.....................77

Partie 5 : Economie d’énergie par la maintenance ................................................. 85

Faire des économies d’énergie au niveau de la maintenance, Comment ? .................. 86

5.1 L’entretien préventif plutôt que curatif : ..........................................................................87

5.2 Un suivi permanent des installations composant le patrimoine : ............................88

5.3 Une remise en cause des niveaux d’éclairement : ........................................................89

5.4 Un choix pertinent des matériels utilisés : .......................................................................95

5.5 Un cas d’école « Eteindre ? Ou Grader ? » : ....................................................................98

Conclusion ................................................................................................................... 102

Table des Annexes ..................................................................................................... 103

Contacts ....................................................................................................................... 104


Introduction

Faire des économies d’énergie et notamment en éclairage public ce n’est plus

que l’idée d’un chef de service ou d’un gestionnaire en éclairage mais c’est une

obligation et une véritable nécessité.

Obligation financière, compte tenu des coûts engendrés par ces installations, de

l’augmentation incessante du prix du kWh, et des baisses des ressources des

collectivités locales (D.G.F).

Obligation écologique et de développement durable, compte tenu des

engagements des états vers la réduction des gaz à effet de serre, de la pollution

lumineuse et des engagements de réduction de production d’énergie (loi POPE,

Facteur 4 à l’horizon 2025)

Fort de ces constats et obligations, nous allons voir ci-après, comment il est

possible d’orienter un réseau d’éclairage public vers ces objectifs.

Combien cela coute réellement, faut-il investir aujourd’hui et comment ?

Ne faut-il pas tout simplement bien entretenir l’existant ?

Et pourquoi ne pas éteindre, avec toutes les difficultés que cela posent ?

Toutes ces questions que les différents décideurs se posent.


Partie 1 : Présentation de la structure et du patrimoine


1 La Communauté de Communes des Pays de Rhône et Ouvèze C.C.P.R.O.

1.1 Historique :

Les principales dates (1)

1993

Les inondations de 1992 ont fait se rapprocher les élus de Bédarrides, Caderousse, Courthézon, Jonquières, Sarrians et Sorgues. Pour mieux faire face à ce genre de situation, les Conseils Municipaux décident, selon la nouvelle loi, de fonder une Communauté de Communes. Celle-ci a pour objectif le développement et la solidarité des Communes. Elle prendra pour nom “Communauté de Communes des Pays de Rhône et Ouvèze“, en référence à sa situation géographique.

2006

Au 1er janvier, la CCPRO est compétente dans le domaine de la « Création, aménagement et entretien de la voirie d’intérêt communautaire ». La voirie d’intérêt communautaire comprend l’ensemble du domaine public routier ainsi que les voies privées des Communes membres ouvertes à la circulation publique, tous les terrains publics ou privés des Communes qui servent à la gestion de ces voies (hors portion départementale). La voirie se compose de l’emprise de la voie (la chaussée) qui permet de circuler, ainsi que des dépendances (accotements, fossés, dispositifs permettant l’écoulement des eaux pluviales, des talus, murs de soutènement, dalots, des annexes (trottoirs, parkings, places, placettes, etc.), de l’éclairage public (*), du mobilier urbain, de la signalisation verticale et horizontale. La Communauté de Communes comprend 120 agents.

2014

La commune d’ORANGE intègre la CCPRO sur décision préfectorale en application de la loi de réforme des collectivités territoriales (suppression des communes isolées). Elle exerce à ce jour les compétences suivantes :

• L’aménagement du territoire,

• Le développement économique,

• La politique de l’habitat,

• La protection et la mise en valeur de l’environnement,

• La lutte contre les inondations,

• Le contrat de rivière de la Meyne et des annexes du Rhône,

• Le développement touristique,

• La voirie. La communauté de Communes comprend 241 agents. Lors du transfert de compétence les élus ont volontairement choisi le transfert de l’éclairage public et non de l’éclairage urbain. L’éclairage urbain étant composé : De l’éclairage public (sur espaces public) De l’éclairage privé (lotissements ou espaces privés) Des illuminations festives Des mises en valeur de bâtiment par la lumière L’éclairage des espaces extérieurs (stades) La C.C.P.R.O. ne gère que l’éclairage raccordé au réseau public y compris certains espaces privés raccordés au réseau sous convention. (1) Détail de l’historique de la CCPRO en annexe 1


1.2 Situation géographique

Situation sur la carte de France : Situation régionale : Situation départementale :


La C.C.P.R.O. dans la carte intercommunale : Carte de la Communauté de Communes :


1.3 Un territoire, des compétences :

Un territoire : Aujourd’hui la C.C.P.R.O est un territoire qui regroupe des villes de taille diverses (Population 2011 selon base INSEE) BEDARRIDES : 5 111 habitants pour une surface de 24,79 km² soit 206 hab. /km² CADEROUSSE : 2 738 habitants pour une surface de 32,39 km² soit 85 hab. /km² CHATEAUNEUF du PAPE : 2179 habitants pour une surface de 25,85 km² soit 84 hab. /km² COURTHEZON : 5 453 habitants pour une surface de 32,78 km² soit 166 hab. /km² JONQUIERES : 4 702 habitants pour une surface de 23,87 km² soit 197 hab. /km² ORANGE : 28 948 habitants pour une surface de 74,20 km² soit 390 hab. /km² SORGUES : 18 473 habitants pour une surface de 33,4 km² soit 553 hab. /km² Soit un territoire de : 67 604 habitants pour une surface de 247,28 km² soit 273 hab. /km²

Des compétences (2) : Développement et services à la population sont les deux axes de ses politiques publiques qui s’exercent au travers des compétences transférées par les communes au fil des ans. Ci-dessous exposées conformément à l’arrêté préfectoral 2012-144-005 du 23 Mai 2012, portant modification des statuts de la C.C.P.RO. a) Compétences Obligatoires

• Aménagement de l’espace public

• Développement économique

b) Compétences optionnelles

• Protection et mise en valeur de l’environnement

• Assainissement

• Politique du logement et du cadre de vie

• Compétence voirie

o Création, aménagement et entretien de la voirie d’intérêt communautaire. o La voirie d’intérêt communautaire comprend l’ensemble du domaine public routier ainsi que les

voies privées des communes membres, ouvertes à la circulation, tous les terrains publics ou privés des communes qui servent à la gestion de ces voies (hors portion départementale).

o La voirie se compose de l’emprise de la voie (la chaussée) qui permet de circuler, ainsi que des dépendances (accotements fossés, dispositif permettant l’écoulement des eaux pluviales, des talus, murs de soutènement, dalots, des annexes (trottoirs, parkings, places, placettes, etc.), de l’éclairage

public, du mobilier urbain, de la signalisation verticale et horizontale.

• Actions en matière culturelle et sportive :

• Actions sociales d’intérêt communautaire :

c) Compétences facultatives

• Prévention contre les risques majeurs

(2) Détail des compétences en annexe 2


1.4 Une collectivité, un budget :

Le conseil communautaire :

Le Conseil de Communauté est l’instance qui administre, avec le Bureau, par ses délibérations, les actions à mettre en œuvre dans le cadre des compétences que lui ont transféré les Communes. Le Conseil de Communauté est composé d’un Président, Alain ROCHEBONNE et de 49 conseillers communautaires, représentant les Communes, et désignés lors des élections municipales de 2014. Le Conseil de Communauté se réunit généralement 10 à 12 fois par an, à chaque fois dans une commune différente. Les commissions de travail :

Les commissions correspondent chacune à un grand domaine d’action de la CCPRO. Les propositions des commissions sont présentées au Bureau qui les examine et les transmet, après approbation, à l’assemblée des élus qui composent le Conseil de Communauté. Les commissions sont composées de délégués communautaires. Lors du conseil de communauté du 23 avril 2014, 9 commissions de travail thématiques ont été constituées :

• Appel d’offre,

• Aménagement, urbanisme, habitat

• Communication

• Eaux, milieux aquatiques et gestion du risque inondation

• Economie

• Environnement, cadre de vie, propreté urbaine

• Festivités, sports

• Finances

• Tourisme

• Voirie, travaux

Un budget :

Budget Principal 2014 Investissement : dépenses 32 134 142 €, recettes 32 134 142 €, Fonctionnement : dépenses 26 824 793 €, recettes 26 824 793 €

Divers; 3%

Développement

économique; 24%

Aménagement du territoire

(Travaux voirie Inondations

éclairage public) 46%

Versement aux communes;

7%

Emprunt; 20%

SECTION INVESTISSEMENT, DEPENSES


62%

38%

SECTION INVESTISSEMENT, RECETTES

Fond de compensation pour la TVA (FCTVA), Epargne, Autofinancement Emprunt, subventions

54%

9%

34%

3%

SECTION FONCTIONNEMENT,DEPENSES

Versement aux communes Participation syndicats et organismes Charges, frais,prestations à l'entreprise Eclairage

78%

18%

4%

SECTION FONCTIONNEMENT, RECETTES

FPU (Fiscalité Professionnele Unique) Allocations (TP) reversées par l'état Dotation Globale de Fonctionnement (DGF)


Présentation des dépenses liées à l’éclairage :

Les chiffres exposés ci-dessous correspondent à l’ensemble du territoire de compétence

C.C.P.R.O.

Décomposition du budget de fonctionnement

Les dépenses électriques :

Dans les dépenses électriques sont comprises les dépenses liées à l’éclairage public mais

aussi au fonctionnement des bâtiments de la communauté, des aires d’accueil des gens du

voyage et aux déchetteries.

(1) 2006 est l’année de prise de la compétence voirie/ éclairage par la C.C.P.R.O (2) 2014 est l’année d’intégration de la ville d’ORANGE à la C.C.P.R.O

2006 (1) 2008 2013 2014 (2)

Charges caractère général 2 079 040,11 € 2 290 555,18 € 2 684 779,00 € 3 646 107,31 € Charges de personnel 2 291 779,18 € 2 673 984,14 € 3 700 219,74 € 6 025 059,73 €

Atténuation de produit 10 023 229,45 € 9 380 184,01 € 9 520 039,23 € 12 549 794,30 € Autres charges de gestion 1 940 636,22 € 1 051 290,96 € 2 157 165,49 € 3 312 654,26 €

Charges financières 794 359,08 € 1 266 178,51 € 1 273 378,59 €

Charges exceptionnelles 1 169 909,31 € 759 472,64 € 31 869,04 € 17 798,13 €

Total 17 504 594,27 € 16 949 846,01 € 19 360 251,01 € 26 824 792,32 €

Dépenses énergétiques2006 (1) 2008 2013 2014 (2)

Dépense eau et électricité 355 680,55 € 446 927,67 € 586 350,32 € 849 031,67 €

Eclairage public 243 355,97 € 423 937,43 € 526 861,76 € 751 947,15 €

Pourcentage EP / Energie 68% 95% 90% 89%

Dépenses de fonctionnement2006 (1) 2008 2013 2014 (2)

Fonctionnement 17 504 594,27 € 16 949 846,01 € 19 360 251,01 € 26 824 792,32 €


Pourcentage EP / Budget fonctionnement1% 3% 3% 3%

2006 (1) 2008 2013 2014 (2)

Dépenses électriques globales 353 131,24 € 439 329,45 € 574 829,94 € 833 522,38 €


Pourcentage EP / ELEC 69% 96% 92% 90%


1.5 Des services, des hommes au service d’une collectivité :

Au 1 Janvier 2015, la C.C.P.R.O c’est 241 agents au service d’une population


Organigramme direction générale :

Directrice Générale des Services

Lucile PLUCHART

D.G.A Ressources Humaines Promotion du Territoire

Caroline GRELET-JOLY

D.G.A Ressources

Jean Luc de COSTER

D.G.A Valorisation de

l’Environnement

Pascal BONIN

D.G.A Aménagement Urbain

Pascale SINARD

D.G.A Services Techniques

André SIEGEL


Organigramme de la direction générale des services techniques :

Voirie Travaux neufs

Philippe GABILLAS

Directeur Général des Services Techniques

André SIEGEL

Bâtiments

Patrick PLACE

Hydraulique Urbaine

Christophe LAINE

Eau et milieux Aquatiques

Franck SOUCIET

Entretien Voirie

Christian DURET

Parc automobile

Lydie ZEMOUCHE

Eclairage Public

Samuel CASSE


1.6 Le service Eclairage Public :

Créé en Janvier 2006, suite au transfert de compétence le service éclairage public compte 6 agents à temps complet. Il est composé de :

• Un chef de service, Technicien territorial, Samuel CASSE

• Un chef d’exploitation, Agent de maitrise, Michel AUBAN

• De deux équipes nacelle, composée d’un conducteur et d’un électricien

• Une troisième équipe vient renforcer le service en cas de surcharge ponctuelle

Les missions du service éclairage public :

• Référent réseaux secs pour le territoire intercommunal

• Etude et conception des nouveaux projets d’éclairage

• Réalisation des études photométriques

• Réalisation des études de réseau et plans de câblage

• Elaboration des C.C.T.P. travaux et fournitures.

• Gestion des marchés publics afférents

• Suivi des consommations énergétiques (logiciel Dialége EDF collectivités)

• Conception et gestion du plan d’économie d’énergie et démarche développement durable

• Entretien du parc d’éclairage public

• Suivi des travaux réalisés en interne ou délégués à l’entreprise

Chef de Service Samuel CASSE

Chef d’Exploitation

Michel AUBAN

Equipe 1 Nacelle Renault Midlum 16m 1 conducteur – 1 Electricien

Equipe 2 Nacelle Renault Master 14m 1 conducteur – 1 Electricien

Equipe 3 Nacelle Nissan Cabstar 14m 1 conducteur – 1 Electricien


Les missions du chef de service :

� Référent réseau sec sur le territoire � Etude et conception des nouveaux projets � Réalisation des études photométriques � Réalisation des études de réseau et plans de câblage � Elaboration des C.C.T.P. travaux et fournitures. � Gestion des marchés publics afférents � Suivi des consommations énergétiques (logiciel Dialége EDF collectivités) � Conception et gestion du plan d’économie d’énergie et démarche développement

durable � Préparation des travaux neufs réalisés en interne

� Dimensionnement photométrique � Analyse électrique et photométrique avant travaux � Analyse électrique et photométrique après travaux � Approvisionnement des matériels

Le budget du service :

Le budget de fonctionnement alloué au service est de 800 000 euros par an, l’investissement, hors

projet structurants et Plan Pluriannuel d’Investissement, est de 200 000 euros.

Actuellement, le service travaille sur l’élaboration du Plan Pluriannuel d’Investissement (PPI) pour

le remplacement des lampes de type ballon fluorescent (1,5 Million d’euros sur 4 ans) ainsi que sur

le PPI économie d’énergies (1 Million sur 5 ans).

Ci-dessous, le tableau des dépenses de fonctionnement (hors énergie) du service par commune

Ci-dessous, le tableau des dépenses d’investissement hors projets structurants (les projets structurants étant des opérations de rénovation complète de voirie)

Dépenses de fonctionnement

2008 2013 2014

BEDARRIDES 30 040,78 € 13 074,87 € 23 608,39 €

CADEROUSSE 11 867,25 € 16 711,96 € 22 793,22 €

CHATEAUNEUF 9 465,38 € 9 752,60 € 24 319,15 €

COURTHEZON 62,00 € 28 249,97 € 35 866,29 €

JONQUIERES 12 838,88 € 35 970,80 € 27 208,16 €

ORANGE 270 089,22 €

SORGUES 127 954,64 € 95 873,03 € 255 742,63 €

Total 192 228,93 € 199 633,23 € 659 627,06 €

Dépenses d'investissement2008 2013 2014

BEDARRIDES 24 232,16 € - € 3 760,80 €

CADEROUSSE - € - € - €

CHATEAUNEUF - € 810,89 € 9 061,15 €

COURTHEZON - € 2 571,40 € 6 034,74 €

JONQUIERES 25 519,65 € 1 205,57 € 2 397,60 €

ORANGE

SORGUES 69 417,35 € 37 688,36 € 55 843,56 €

Total 119 169,16 € 42 276,22 € 77 097,85 €


Un parc d’éclairage :

Le parc d’éclairage public de la C.C.P.R.O est aujourd’hui le deuxième du département de Vaucluse derrière la ville d’AVIGNON (25 000 foyers) et le premier en gestion totale en interne. Quelques chiffres intéressants :

Points

lumineux Habitants

Km éclairés

Ratio Pt lumineux /habitants

Nb de ballons fluorescents

restants

Nb de boules A remplacer

BEDARRIDES 981 5 111 32.17 5.2* 0 48

CADEROUSSE 525 2 738 17.04 5.2* 73 7

CHATEAUNEUF 544 2 179 19.45 4.0* 90 19

COURTHEZON 1174 5 453 35.26 4.6* 78 11

JONQUIERES 815 4 702 30.92 5.7* 111 56

ORANGE 5980 28 948 Inventaire en cours

4.8* Estimation

800 Inventaire en cours

SORGUES 3949 18 473 131.42 4.6* 638 229

Total 13 968 67 604 4.8* 1 790

* Le ratio national est de 5 à 9 points lumineux par habitant

Toutes les données de consommation et de coût exposées ci-après sont issues du logiciel DIAGELE

mis à disposition contractuelle par EDF Collectivités fournisseur d’énergie de la C.C.P.R.O.

Il est impératif de rappeler au préalable qu’il s’agit d’une facturation basée sur une seule relève

annuelle qui est réalisée de manière aléatoire (pas le même jour ni forcément le même mois) ce qui

complique l’analyse des informations pour une gestion saine. La C.C.P.R .O. envisage une relève

interne tous les 4 mois à date fixe sur les installations sujettes à grosse rénovation ou modification.

Décomposition du parc à la prise de compétence en 2006

Après analyse des facturations suivantes, suite au transfert de compétence, il s’avère que pour avoir des données représentatives il faut partir des données 2008. En effet, les deux premières années sont modifiées par la non facturation en 2006 de certains abonnements compensés l’année suivante.

Au 1 Janvier 2006

Foyers ArmoiresConsommations

en kWh

Coût

en € TTCPrix kWh/an

BEDARRIDES 936 33 399 379 32 279,00 € 0,08 €

CADEROUSSE 521 13 251 098 20 584,00 € 0,08 €

CHATEAUNEUF 511 21 338 526 23 582,00 € 0,07 €

COURTHEZON 1101 35 426 940 40 811,00 € 0,10 €

JONQUIERES 691 32 399 915 29 103,00 € 0,07 €

SORGUES 3510 110 2 570 823 187 896,00 € 0,07 €

Total 7270 244 4 386 681 334 255,00 € 0,08 €

Données issues de l'audit éclairage public 2007


Présentation du parc d’éclairage de la C.C.P.R.O avant l’intégration de la ville d’ORANGE.

Présentation du parc après l’intégration de la ville d’ORANGE. Il est à noter qu’une nouvelle fois après analyse de la facturation, nous retrouvons le même phénomène qu’en 2006 sur le territoire de la ville d’ORANGE il faudra attendre les données 2017 pour avoir une vue exacte sur la facturation. En effet il est peu probable qu’il y ait adéquation entre le réel facturé et la puissance moyenne installée tel que fait apparaitre le tableau ci-dessus. Après recherche, les consommations (y compris abonnements) facturées en éclairage de la ville d’ORANGE étaient les suivantes :

Au 1 Janvier 2008


en kWh

Coût

en € TTC

Prix TTC

kWh/an

BEDARRIDES 936 33 612 613 46 221,24 € 0,08 €

CADEROUSSE 521 13 296 932 23 446,87 € 0,08 €

CHATEAUNEUF 511 21 353 525 25 935,58 € 0,07 €

COURTHEZON 1101 35 620 175 45 150,74 € 0,07 €

JONQUIERES 691 32 525 256 36 720,77 € 0,07 €

SORGUES 3510 110 2 525 014 183 792,31 € 0,07 €

Total 7270 244 4 933 515 361 267,51 € 0,07 €

Données issues logiciel DIALEGE EDF Collectivités locales

Au 31 Décembre 2013


en kWh

Coût

en € TTC

Prix TTC

kWh/an

BEDARRIDES 973 34 606 457 70 525,10 € 0,12 €

CADEROUSSE 528 13 252 848 30 066,60 € 0,12 €

CHATEAUNEUF 544 20 315 237 35 255,08 € 0,11 €

COURTHEZON 1073 33 400 615 48 411,20 € 0,12 €

JONQUIERES 811 34 453 774 50 453,80 € 0,11 €

SORGUES 3901 114 2 372 496 267 929,97 € 0,11 €

Total 7830 248 4 401 427 502 641,75 € 0,11 €


Au 31Décembre 2014 après intégration de la ville d'ORANGE à la C.C.P.R.O

Foyers Armoires Consommations Coût € TTCPrix TTC

kWh/an

BEDARRIDES 981 34 549 199 69 692,69 € 0,13 €

CADEROUSSE 525 13 306 369 37 678,84 € 0,12 €

CHATEAUNEUF 544 20 315 504 37 961,00 € 0,12 €

COURTHEZON 1174 33 360 303 47 995,37 € 0,13 €

JONQUIERES 815 34 520 176 59 459,95 € 0,11 €

ORANGE 5980 177 2 512 105 327 841,89 € 0,13 €

SORGUES 3949 114 2 080 186 253 891,39 € 0,12 €

Total 13968 425 6 643 842 834 521,13 € 0,13 €



Foyers Armoires Consommations (kWh) Coût € TTC

2011 5980 177 4 089 017 393 662,36 €

2012 5980 177 3 426 389 362 339,77 €

2013 5980 177 3 779 245 418 573,17 €

Données transmises par interlocuteur privilégié EDF Collectivités locales

Ce tableau démontre s’il en est les propos énoncés ci avant. Tableau de synthèse des évolutions du parc d’éclairage de la C.C.P.R.O.

2008 2014 Evolution en %

Nombre de foyers 7270 7988 + 9 %

Nombre d’armoires 244 248 + 1.6 %

Consommations (kWh) 4 933 515 4 131 737 Moins 19 %

Cout énergie (euros) 361 267 506 680 + 40 %

Cout kWh (euros) 0.07 0.13 + 85 %

La baisse de 19 % est liée aux diverses interventions réalisées que nous allons détaillés ci-après.


Faire des économies d’énergie, pourquoi ? Quelques chiffres en préambule : Aujourd’hui plus de 9 millions de lampes éclairent les rues françaises pour une puissance installée d’environ 1 260 Mégawatt (l’équivalent d’une tranche nucléaire) et une consommation d’environ 7

térawattheure d’énergie par an. C’est un point lumineux pour 5 à 9 habitants, 10 % d’augmentation par an, 33 points lumineux par

km de voirie éclairée pour les communes de moins de 10 000 habitants. Le taux de renouvellement est de 3% par an En France, l’énergie consommée par l’éclairage public représente :

• 42 % des consommations d’électricité des collectivités territoriales ;

• 18 % de leurs consommations toutes énergies confondues ;

• 37 % de leur facture d’électricité.

Source ADEME (3)

L’éclairage public représente près de 50 % des consommations d’électricité d’une petite commune et la première source de nuisances lumineuses. Plus de la moitié du parc est composée de matériels obsolètes et énergivores :

• boules diffusantes, • lampes à vapeur de mercure (environ 1/3 du parc), • 40 % des luminaires en service ont plus de 25 ans et les autres un peu moins.

Même si l’éclairage extérieur fonctionne majoritairement en heures creuses (à faible émission de CO2), celui-ci participe cependant à la pointe de demande d’électricité en début de soirée l’hiver, fortement chargée en carbone (car issue d’énergie fossile). La majorité des installations doivent être rénovées et les technologies efficaces sont disponibles : le potentiel de réduction des consommations est estimé entre 50 % et 75%. Source : www.developpement-durable.gouv.fr/Renovation-energetique,36807.html

(3) Enquête 2012 ADEME complète en annexe 3


1.7 Des exigences budgétaires :

Les ressources financières des collectivités territoriales sont de plus en plus tenues, notamment

par rapport aux restrictions imposées par l’Etat et la baisse de la D.G.F (Dotation Globale de

Fonctionnement) subvention directe de l’Etat aux collectivités.

Il s’agit là de la contribution des collectivités au redressement des comptes publics.

La Dotation Globale de Fonctionnement (D.G.F) était de 40 milliards en 2014, 37 milliards en

2015 et devrait être amputée de 25% à l’horizon 2017. La D.G.F représente 55 % des transferts

financiers en direction du monde local.

Compte tenu de ces baisses de revenus, la seule alternative mis à part, l’augmentation des

impôts et taxes locales, reste les économies. C’est ce lourd processus au langage politique

difficile que sont en train de mettre en œuvre l’ensemble des collectivités territoriales. Les

économies d’énergies sont une source importante de possibilités tout en garantissant un service

public de qualité. Démonstration :

En 2008 le parc de la C.C.P.R.O : Nombre de foyers lumineux : 7270 Consommations : 4 933 515 kWh/an Facturation : 361 267.51 € TTC (consommations + abonnement + taxes) En 2014 le parc de la C.C.P.R.O : Nombre de foyers lumineux : 7988 Consommations : 4 131 737 kWh/an Facturation : 506 679.24 € TTC (consommations + abonnement + taxes) Evolution sur la période : Prix du kWh : + 5 % par an Evolution du parc : + 1,5 % par an Simulation 1 : Aucune action en économie d’énergie entre 2008 et 2014 Le parc évolue de 1,5 % par an et le prix du kWh évolue de 5 % par an Consommations 2014 estimées : 5 395 518 kWh Facturation 2014 estimée : 647 462 € TTC Simulation 2 : Aucune action en économie d’énergie entre 2014 et 2020 Le parc évolue de 1,5 % par an et le prix du kWh évolue de 5 % par an Consommations 2020 estimées : 5 394 518 kWh Facturation 2020 estimée : 678 998 € TTC


1.8 Des exigences réglementaires :

La loi P.O.P.E Programme fixant les Orientations de la Politique Energétique :

Le premier axe de la politique énergétique est de maîtriser la demande d'énergie afin de porter le

rythme annuel de baisse de l'intensité énergétique finale à 2 % dès 2015 et à 2,5 % d'ici à 2030.

A cette fin, l'Etat mobilise l'ensemble des instruments des politiques publiques :

- la réglementation, française et communautaire, relative à l'efficacité énergétique évolue dans

l'ensemble des secteurs concernés au plus près des capacités technologiques et prévient le gaspillage

d'énergie ;

- la fiscalité sur la consommation d'énergie et sur les équipements énergétiques favorise les économies

d'énergie et une meilleure protection de l'environnement ;

- la sensibilisation du public et l'éducation des Français sont encouragées par la mise en œuvre de

campagnes d'information pérennes et l'inclusion des problématiques énergétiques dans les

programmes scolaires ;

- l'information des consommateurs est renforcée ;

- la réglementation relative aux déchets favorise le développement des filières de recyclage et de tri

sélectif permettant leur valorisation énergétique ;

- les engagements volontaires des professions les plus concernées et le recours aux instruments de

marché sont favorisés.

En outre, l'Etat, ses établissements publics et les entreprises publiques nationales mettent en œuvre

des plans d'action exemplaires aussi bien dans la gestion de leurs parcs immobiliers que dans leur

politique d'achat de véhicules.

Les orientations figurant au rapport annexé précisent la mise en œuvre de la politique de maîtrise de

la demande d'énergie.

Le P.C.E.T Plan Climat Energie Territorial :

Un P.C.E.T est un projet territorial de développement durable dont la finalité est la lutte contre le changement climatique et l’adaptation du territoire. Le résultat visé est un territoire résilient, robuste, adapté, au bénéfice de sa population et de ses activités. Institué par le Plan Climat National et repris par les lois Grenelle, il constitue un cadre d’engagement pour le territoire. Les PCET sont aujourd’hui obligatoires pour les collectivités de plus de 50 000 habitants. Mais, l’échelle du bassin de vie étant la plus appropriée pour la mise en place des PCET, les territoires de projet sont également encouragés à adopter un PCET, cela de manière volontaire. Atténuer et adapter Le PCET vise deux objectifs dans un délai donné :

• atténuer / réduire les émissions de Gaz à Effet de Serre (GES) pour limiter l’impact du territoire sur le changement climatique ;

• adapter le territoire au changement climatique pour réduire sa vulnérabilité. Atténuer : réduire les émissions de GES Pour 2020, les objectifs « 3 X 20 % » du paquet « Énergie Climat » de l’Union Européenne visent à :

• réduire de 20% les émissions de GES ; • améliorer de 20% l’efficacité énergétique ; • porter à 20% la part des Energies Renouvelables dans la consommation finale d’énergie.


En France, les objectifs « 3 x 20% » sont déclinés comme suit : • réduire de 14% les émissions de GES entre 2005 et 2020 ; • améliorer l’efficacité énergétique de 20% d’ici à 2020 ; • intégrer 23% d’énergies renouvelables dans la consommation d’énergie finale en 2020.

De plus, la France vise l’objectif « Facteur 4 » pour 2050, il s’agit de diviser par 4 les émissions de GES par rapport à 1990. L’atteinte de cet objectif implique d’engager un effort soutenu dès aujourd’hui et de poser les bases d’un travail prospectif et collectif. Il suppose une ambition : faire émerger une vision du territoire à long terme et la trajectoire pour l’atteindre.


Partie 2 : Economies d’énergie à l’échelle du parc d’éclairage


Faire des économies d’énergie au niveau d’un parc, Comment ?

2.1 Diagnostiquer le parc d’éclairage public existant :

La première des choses à réaliser si l’on veut orienter son réseau vers les économies d’énergie

c’est de le connaitre en détail.

Pour se faire, il faut le diagnostiquer, cette opération fastidieuse peut être déléguée à un

prestataire spécialisé dans le domaine.

Ces opérations de diagnostic peuvent être subventionnées par l’ADEME à hauteur de 60%.

Ce diagnostic permettra d’identifier et d’organiser clairement l’ensemble du parc. On connaitra

ainsi le nombre exact d’armoires de commandes et de points lumineux tout ceci en adéquation

avec la facturation du fournisseur d’énergie.

Cette analyse permettra également d’obtenir une cartographie du parc d’éclairage.

Le Cahier des Clauses Techniques Particulières élaboré en 2015 par la CCPRO figure en annexe

4.

Exemple cartographie des armoires :

Imagerie sur base Google Earth


Exemple de cartographie des points lumineux :

Imagerie sur base Google Earth

Légende :

Le premier nombre (058) indique l’armoire électrique alimentant le luminaire

La lettre (a, b, d) indique le départ correspondant dans l’armoire

Le deuxième nombre (036) indique par ordre de grandeur le nombre de luminaires raccordés

sur une même armoire.


Exemple de fiche armoire de commande :

Document : Audit 2007 C.C.P.R.O.


Détails des foyers raccordés à l’armoire :

Foyer

Code dé-part

N° foyer N° plan Nom de la rue Réseau Marque & type Etat foyer Nature lampe Puissance

d 001 013d001 COPERNIC (impasse) S Indalux Viento IVH (F) Correct BF 250

d 002 013d002 COPERNIC (impasse) S Thorn Pilote T2 (O) Correct BF 250 d 003 013d003 COPERNIC (impasse) S Thorn Pilote T2 (O) Vétuste BF 250 d 004 013d004 COPERNIC (impasse) S Mazda EPA 250 (O) Vétuste BF 250 d 005 013d005 COPERNIC (impasse) S Mazda EPA 250 (O) Vétuste BF 250 d 006 013d006 LAVOISIER (avenue Antoine Laurent) S Thorn Pilote T2 (O) Moyen BF 250 d 007 013d007 LAVOISIER (avenue Antoine Laurent) S Thorn Pilote T2 (O) Moyen BF 250 d 008 013d008 LAVOISIER (avenue Antoine Laurent) S Thorn Pilote T2 (O) Moyen BF 250 d 009 013d009 LAVOISIER (avenue Antoine Laurent) S Thorn Pilote T2 (O) Moyen BF 250 d 010 013d010 LAVOISIER (avenue Antoine Laurent) S Europhane VM 2 (O) Vétuste SHP 250 d 011 013d011 LAVOISIER (avenue Antoine Laurent) S Thorn Pilote T2 (O) Moyen SHP 250 d 012 013d012 LAVOISIER (avenue Antoine Laurent) S Thorn Pilote T2 (O) Moyen SHP 250 d 013 013d013 LAVOISIER (avenue Antoine Laurent) S Thorn Pilote T2 (O) Moyen SHP 250

d 014 013d014 LAVOISIER (avenue Antoine Laurent) S Philips Marbella 10 (F) Moyen SHP 250

d 015 013d015 LAVOISIER (avenue Antoine Laurent) S Thorn Pilote T2 (O) Moyen SHP 250 d 016 013d016 PASCAL (avenue Blaise) S Thorn Pilote T2 (O) Vétuste SHP 250 d 017 013d017 LAVOISIER (avenue Antoine Laurent) S Thorn Pilote T2 (O) Moyen SHP 250 d 018 013d018 LAVOISIER (avenue Antoine Laurent) S Thorn Pilote T2 (O) Moyen SHP 250 d 019 013d019 LAVOISIER (avenue Antoine Laurent) S Thorn Pilote T2 (O) Moyen SHP 250 d 020 013d020 LAVOISIER (avenue Antoine Laurent) S Thorn Pilote T2 (O) Moyen SHP 250 d 021 013d021 ALLENDE (bd Salvador) S Thorn Pilote T2 (O) Moyen SHP 250 d 022 013d022 ALLENDE (bd Salvador) S Thorn Pilote T2 (O) Moyen SHP 250 d 023 013d023 ALLENDE (bd Salvador) S Thorn Pilote T2 (O) Moyen SHP 250 d 024 013d024 ALLENDE (bd Salvador) S Europhane VM 2 (O) Moyen SHP 250 d 025 013d025 LAVOISIER (avenue Antoine Laurent) S Thorn Pilote T2 (O) Moyen SHP 250

S : réseau Souterrain

O : luminaire Ouvert sans protecteur de lampe

F : luminaire Fermé protection lampe par vasque PMMA ou verre


Grâce aux documents précédents, on peut avoir un état des actions à mener :

• Sur le plan technique :

� Mise en conformité électrique des armoires,

� Correction des calibrages de protection

� Equilibrage des phases

� Mise en conformité des luminaires et ou des supports

• Sur le plan administratif :

� Mise en adéquation de la puissance souscrite, partie à corriger également au fur

et à mesure des interventions réalisées (remplacement de puissance de lampes

ou changement de luminaire moins énergivore).

C’est cette puissance souscrite qui est utilisée pour définir le coût de

l’abonnement bi mensuel (6,77 €/kVA hors taxe, dans ce cas la TVA sera de

5,50 %).

L’ajustement de cette puissance souscrite peut générer une économie rapide

sans aucunes dépenses préalables.

• Sur le plan des investissements :

� Mise en évidence des actions de bases à réaliser (mise en place d’une meilleure

gestion des allumages, actions à réaliser sur le Cosinus Phi).

� Remplacement des lampes énergivores (ballons fluorescents), et/ou

remplacement des luminaires.

� Mise en place de systèmes de réduction / gradation de puissance.

� Remplacement des matériels vieillissants (condensateurs, amorceurs, ballast) sur

les platines ferromagnétiques

� Mise en place de ballasts électroniques en lieu et place de platines

ferromagnétiques dans certains luminaires


2.2 Analyse de la facturation :

Cette partie certes fastidieuse et routinière (émission de facture tous les deux mois) est indispensable lorsque l’on veut faire des économies d’énergie. Même à effet rétroactif (il est déjà trop tard pour interagir car la facturation est basée sur une seule relève physique par an), il est important de suivre sa facturation, cela permet d’avoir une vision globale mais aussi comptage par comptage de son parc.

2.2.1 Comprendre sa facturation :

Avant de rentrer dans le détail de l’analyse d’une facturation, il y a lieu de connaitre et d’expliquer une facture. Celle-ci est décomposée par comptage ou point de livraison de la manière suivante :

• Un site : Il s’agit là du lieu et de l’adresse précise du comptage

• Un tarif : Il s’agit du tarif de référence (bleu, vert, jaune) qui a été souscrit

• Une référence d’acheminement : Il s’agit d’un code défini par le fournisseur afin d’identifier le comptage.

• Un identifiant de comptage : c’est le numéro de compteur que l’on pourra lire physiquement sur place.

• Un type de compteur : C’est le type de compteur installé, électromécanique (roulette) les plus anciens ou électronique pour les plus récents. Ces compteurs permettent d’avoir des informations plus intéressantes sur le terrain comme la consommation instantanée.

• La puissance souscrite : En éclairage public, on peut avoir un abonnement ajusté fonction de la puissance installée contrairement aux autres contrats. Il s’agit là de la puissance mesurée réellement sur l’installation en fonctionnement. Cette puissance (kVA) tient compte de la tension mesurée en Volts, de l’intensité mesurée en Ampères, du Cosinus Phi. C’est aussi et surtout la base de calcul pour le montant de l’abonnement.

• Un index : Il s’agit d’un relevé de l’index du compteur de début et de fin de période de facturation. Exemple : 24794 le 11/08/20.. 30875 le 01/10/20.. la consommation est calculée en faisant la différence de ces deux index soit 6081 kWh. C’est cette consommation qui va générer tous les calculs de coûts.


2.2.2 Le détail des différentes taxes d’une facture :

Tout d’abord avant de rentrer dans le détail du calcul il y a lieu d’expliquer les différentes taxes applicables à une consommation d’énergie électrique en éclairage public. La T.V.A a deux taux 5.5% pour les abonnements et 20% pour les consommations et 3 taxes supplémentaires que sont la CSPE, la TCFE décomposée en deux parts une part départementale et une part communale et la CTA.

La CSPE (Contribution au Service Public d’Electricité) (5):

La CSPE met sur un pied d’égalité les fournisseurs ayant des obligations de service public et les autres fournisseurs. La CSPE taxe toutes les consommations d’électricité. La CSPE s’applique sur les consommations d’électricité. Son montant s'exprime en centimes d’euros par kilowattheure ou en euros par mégawattheure consommé. La TCFE (Taxe sur la Consommation Finale d’Electricité) (6):

La TCFE, est une nouvelle taxe qui a fait son apparition le 1er janvier 2011 et qui remplace les taxes locales sur l'électricité. Les TCFE, héritières des Taxes Locales sur l’Electricité(TLE) :

Les Taxes Locales sur l’Electricité (TLE) ont été remplacées le 1er janvier 2011 par des Taxes sur la Consommation Finale d’électricité (TCFE). Ce changement traduit la volonté du législateur européen de modifier l’assiette de ces taxes locales afin de ne pas discriminer les clients selon le prix de l’offre souscrite.

Taxes locales sur l’électricité (TLE, par le passé)

Taxes sur la consommation finale d’électricité (TCFE, aujourd’hui)

Assiette Facture d’électricité (prix de l’électricité consommée)

Quantité d’électricité consommée (nombre de kWh)

Champ Toutes les consommations lorsque la puissance souscrite est inférieure à 250 kVA

Toutes les consommations (des exceptions sont toutefois prévues)

La CTA (Contribution Tarifaire d’Acheminement) (7) :

La CTA est une taxe sur l'électricité et le gaz naturel servant à financer les retraites des employés des Industries électriques et gazières (IEG). Mise en place depuis 2005, la CTA est fixée par arrêté du ministre de l'Energie au bénéfice de la Caisse Nationale des Industries Electriques de Gazières (CNIEG). Cette contribution permet de financer les droits spécifiques relatifs à l’assurance vieillesse des personnels relevant du régime des industries électriques et gazières (CNIEG), c'est-à-dire la retraite des agents de l'ex EDF-GDF. Pour l'électricité, la CTA prend la forme d'un prélèvement forfaitaire variant selon les caractéristiques du compteur (puissance souscrite, compteur en heures pleines / heures creuses ou sans cette option, etc.) qui s'ajoute au prix de l'abonnement. En termes techniques, on dit que la CTA est assise sur la part fixe du tarif d’acheminement de l'énergie. (5) Détail complet de la taxe CSPE en Annexe 5

(6) Détail complet de la taxe TCFE en Annexe 6

(7) Détail complet de la taxe CTA en Annexe 7


2.3 Le calcul financier d’une facture :

Dans l’exemple ci-dessus les calculs sont réalisés de la manière suivante :

• l’abonnement est calculé en multipliant la puissance souscrite (17.1kVA) par le prix du

kVA (6.77/mois) en € HT pour une durée de deux mois. Soit 231.53 € HT ce qui fait un

abonnement annuel de 1 389.18 € HT. La TVA sur les abonnements est de 5.5%

• Les consommations sont calculées en multipliant le relevé de compteur (6081) par le

prix du kWh (5.46 centime d’euros soit 0.0546 € HT). Soit 332.02 € HT. La TVA sur les

consommations est de 20%.

• Calcul des taxes :

o La CSPE est obtenue en multipliant le relevé de compteur (6081 kWh) par le taux

(0.0165 c€/kWh). TVA à 20%

o La TCFE Départementale est obtenue en multipliant le relevé de compteur (6081

kWh) par le taux (0.00317 c€/kWh). TVA à 20%

o La TCFE Communale est obtenue en multipliant le relevé de compteur (6081

kWh) par le taux (0.00621 c€/kWh). TVA à 20%

o La CTA est obtenue en prenant la part fixe d’acheminement (165.70 €) par le

taux (27.04%). TVA à 5.5%

o La TVA à 5.5% est obtenue en appliquant le taux (5.5%) sur le montant HT de :

� L’abonnement

� La CTA

o La TVA à 20% est obtenue en appliquant le taux (20%) sur le montant HT de :

� Des consommations

� La CSPE

� La TCFE


Au final nous pouvons observer que pour ce comptage la répartition des coûts est la suivante :

Abonnement : 26 %

Consommations : 38 %

Taxes : 36 %

Conclusion de la lecture du graphique :

Il n’y a pas d’actions possibles pour baisser les taxes, elles nous sont imposées.

L’action sur l’abonnement n’est que très limitée mais on peut toutefois agir en installant des

matériels moins énergivores. Ceci impliquant une modification de la puissance souscrite et donc

une baisse du montant de l’abonnement.

L’installation de systèmes permettant le contrôle et la gestion des consommations agissent

quant à eux, directement sur les consommations (meilleure gestion des allumages et extinctions,

réduction de puissance ou abaissement des éclairements soit à l’armoire, soit au point

lumineux).

Consommations HT

45%

Abonnement HT

16%

Total des taxes

(locale,

CSPE,CTSSG,CTA,

TVA)

39%

Répartition des coûts de l'énergie à l'échelle de la CCPRO


Partie 3 : Economie d’énergie à l’armoire de commande


Faire des économies d’énergie au niveau de l’armoire, Comment ?

3.1 Allumer et éteindre au bon moment :

Lorsque l’analyse des usages de l’espace public a permis de définir avec précision la

fréquentation du lieu à éclairer, il y a lieu d’adapter la mise en service et l’extinction de maniére

précise. Pour ce faire il existe plusieurs systémes plus ou moins performants. L’objectif étant de

« coller » au plus prés des nécessités d’exploitation tout en rationalisant les temps de

fonctionnement, le systéme le plus approprié est l’installation d’une horloge astronomique.

Ce système est basé sur un algorithme calculant la hauteur angulaire du soleil par rapport à l’horizon. Il prend en compte la localisation précise du lieu de pose. Afin d’avoir des horaires fiables et maintenues à la seconde dans le temps. Ce système est associé soit à une antenne FM permettant la remise à l’heure périodiques, soit à une antenne GPS qui assure la même fonction. Nous allons étudier ci-après l’un des modèles les plus performants du marché.

L’horloge astronomique de la société COMETA :

Cette société nouvellement créée, est issue de la branche HONEYWELL Département Lighting. Elle continue à distribuer et développer les matériels issus de la gamme HONEYWELL (cette gamme comprend les horloges astronomiques, les cellules photos électriques et les modules d’économie d’énergie intégrables dans les lanternes). L’horloge AS3 ci-après dispose de deux sorties relais indépendantes permettant de piloter séparément deux réseaux (éclairage public et/ou décors festifs ou mise en lumière). Elle est couplée à une antenne GPS et peut recevoir également un capteur photopile permettant d’assurer un allumage diurne en cas de baisse de luminosité trop importante (orage). Dans ce cas on cherchera plus à assurer la sécurité des usagers que les économies d’énergie, c’est une option intéressante mais à choisir à bon escient.

Capteur Photopile

Antenne GPS

Relais 1 (R1) Relais 2 (R2)


L’avantage de ce produit, c’est qu’il est totalement sécurisé dans son mode de fonctionnement, pour assurer une mise en/hors service, il faut disposer soit d’une clé USB, disposant du code d’accès défini par l’exploitant soit d’un ordinateur portable équipé du logiciel et disposer également du code d’accès.

Cela permet d’avoir la main mise sur le réseau afin d’éviter des mises en service non souhaitées

lors d’interventions réalisées par les différents prestataires, lorsque l’on fait la chasse au

gaspillage c’est une option plus qu’intéressante.

En plus de cela la commande marche forcée est volontairement limitée à 4 heures dans le temps.

Le service éclairage de la CCPRO est en relation avec le département recherche et

développement de cette entreprise afin de baisser ce temps à 90 minutes maximum. Ce temps

correspond au délai d’intervention moyen de dépannage d’un luminaire.

Schéma de câblage

Installation complète dans une armoire de commande

Cellule Antenne GPS

4 3 1 4 3

2 1

S3 S4 S1 G3 G4 G2 G1

SENS OR GPS 0 1 2

PWR 3 4 DELAY

5 GPS 9 6

8 7 1 2 0 R1 3

4

5 MODE R2 9 6

8 7

COM

6A 250V~ R2 R1

PWR

Phase

Neutre

Clé USB sécurisée

Antenne GPS

Commande forcée

Boutons de réglages

Protection 2A horloge

Relais de commande

réseau éclairage


L’exploitation et le paramétrage par le logiciel

Il est important avant la mise en service de ce type de matériel de bien connaitre les espaces

publics que l’on souhaite éclairer (on l’a vu ci-dessus) afin de paramétrer les horloges au mieux

de leur capacité et en fonction de l’objectif à atteindre. Je rappelle qu’il faut éclairer au bon

moment en adéquation avec les saisons et les usages, chaque collectivité peut avoir des besoins

ou des choix stratégiques différents.

La C.C.P.RO a fait le choix d’éclairer quelques minutes plus tôt « l’hiver » et de récupérer ce

temps « l’été » afin d’obtenir des durées d’allumage cohérentes avec les usages tout en réalisant

le maximum d’économies possible.

Voici comment cela se paramètre avec l’horloge AS3 :

L’ensemble des réglages ci-dessus permettent de positionner sur le globe la position précise de

l’horloge astronomique, le calage ultra précis sera terminé lors de l’installation via l’antenne

GPS.

Paramétrage des changements horaires : Paramètres GMT Dates changement d’heures

Paramétrage du lieu de pose : Ici localisation de la ville de SORGUES

Paramétrage ici du capteur photopile selon les relais du seuil de déclenchement

Réglages changement d’heure

Paramétrage capteur photopile

Localisation précise de l’horloge

Fuseau horaire


Dans le cas de ce paramétrage, les deux relais sont utilisés de la même manière. On voit

également les paramétrages définis par l’exploitant permet de réaliser un « confort » durant la

période hivernale. Ce qui donne le réglage suivant :

L’allumage est réalisé 7 minutes avant du 1 Octobre au 15 mars, l’extinction étant repoussée de

5 minutes sur cette même période.

En outre, les consommations sont récupérées du 15 Mars au 1 Octobre en retardant de 5

minutes l’allumage et en éteignant 5 minutes plus tôt.

Ce réglage permet de rester dans la zone normale d’heures de fonctionnement de 4092 heures

en 2015 en privilégiant au détriment d’économie la période « hivernale ». Sans ce réglage, cela

permettrait une économie annuelle de 16 776 kW soit 2 180 € TTC pour les 3949 foyers de la

ville de SORGUES.

Ci-après un exemple de réglage différent entre les deux sorties relais, ici le relais 1 sera mis hors

tension du lundi soir au Samedi soir à 23h30 extinction normale le dimanche (parking).


Cela donne ainsi un bilan annuel de fonctionnement suivant :

Dans ce cas le relais 2 est attribué à l’éclairage public soit 4092 heures par an, le relais 1 pour

un espace spécifique fonctionnera 1016 heures. Elément à garder en mémoire lors de

l’élaboration du planning de maintenance.

Toute la documentation de ce produit en annexe 8 ainsi que celle du principal concurrent qui a

fait l’objet d’une étude de la part CCPRO et qui sera peut être installé sur le territoire de la ville

d’ORANGE l’horloge RADIOLITE de la société BH TECHNOLOGIE

Annexe 8 : Documentation technique complète Horloge AS3

Annexe 9 : Documentation technique complète horloge RADIOLITE

Cette horloge présente les mêmes caractéristiques que l’AS3 avec pour avantage d’avoir la BH Box qui permet la gestion de celle-ci. En lieu et place d’un PC ou d’une clé USB.

Parking Eclairage public


3.2 La régulation de tension à l’armoire :

Dans le cas de ce dispositif, au lieu de traiter au point par point comme nous le verrons plus loin,

l’intervention se situera uniquement au niveau de l’armoire de commande.

Nous allons voir ici un des dispositifs les plus performants du marché, le REVERBERI de la Société

BH Technologie.

Nous viendrons installer dans l’armoire existante ou à proximité immédiate le régulateur de

tension. Ce matériel lorsqu’il réalisera un abaissement et de fait, des économies, agira sur une

variation de tension en la faisant passer de 235-240 Volts à 190 Volts.

Ce dispositif agira quel que soit le type de luminaire et/ou de lampes installés sur le réseau

piloté. Si sur l’installation, des luminaires sont déjà équipés d’un dispositif de gradation, ils

continueront à exécuter leur programme indépendamment du régulateur de tension. Si l’on veut

asservir au programme du régulateur, il faudra aller dans les luminaires afin d’activer la solution

AMP DIM (Gradation par la tension).

Dans ce cas-là tous les luminaires raccordés à l’armoire proposeront le même scénario de

gradation. Avantage intéressant, car grâce à cela, les corrections de paramétrage se feront plus

facilement sans déplacement de nacelle, on pourra ainsi essayer jusqu’à l’erreur et revenir en

arrière très facilement.

Tout cela grâce à un ordinateur portable équipé du logiciel PCP Controller.

Ce matériel peut grader tous les types de lanternes, sodium, iodures métalliques, vapeur de

mercure et LEDS.


Voici une des pages de gestion :

C’est ici que l’on viendra régler l’ensemble des paramètres

Position géographique, changement d’heure,

Correction par rapport au coucher et ou lever,

Décalage spécifique selon les 4 saisons.


Réglages régulateur selon utilisateur :

Protection par mot de passe,

Tension haute et basse,

Rampe de montée et de descente,

Type de réseau,

Modalités de gradation :

Dans le cas de ce logiciel,

Programmation selon 4 saisons

Six niveaux de gradation par jour

Ici le régulateur présenté dans une armoire indépendante

que l’on pourra aisément installer à proximité immédiate de

l’armoire de commande existante.


La C.C.P.R.O a réalisée des essais très concluants de ce matériel récemment. Après analyse nous

obtenons exactement le même niveau d’économie d’énergie 36 % annuel qu’avec le ballast

électronique XT PROG. Par contre le retour sur investissement est un peu plus long 5 ans au lieu

de 3 mais cela permet de gérer par paquet et surtout la totalité des luminaires alors qu’avec le

ballast XT PROG nous devons régler les problèmes de thermique et de surtension.

Une consultation pour fourniture de ce type d’installation sera lancée dans les semaines à venir.

Réellement, que gagne t on financièrement ?

Exemple de l’installation de 10 armoires de régulation de tension pour 500 luminaires équipés

de lampe 150 w

Période d’étude 20 ans

Le remplacement des matériels interviendra toutes les 40 000 h (soit une fois sur la période).

Cout installation :

Fourniture : 10 armoires de 7,5 KVA à 5000 € HT pièce : 60 000 € TTC

Prestation de pose : 10 interventions à 1 250 € HT de l’heure : 15 000 € TTC

Soit un total de 75 000 € TTC à prendre au budget investissement

Analyse de la facture énergétique sur 20 ans (hors maintenance dans les 2 cas):

a) Si luminaires classique (lampe 150 watt, consommations y compris appareillage)

176 Wh.

360 096 kWh/an pour un cout de 46 812.48 € TTC (budget fonctionnement)

Montant facture énergétique sur période à raison +3% du kWh/an

1 257 869 €

b) Si luminaires pilotés par régulateur (lampe 150 w, consommation 160 Wh à 100%,

95 Wh gradés à 50%)

226 025 kWh/an

Montant facture énergétique selon même calcul :

789 539 €

Soit une différence de 468 330 € à laquelle il faut bien sûr, retrancher l’investissement de base

(75 000 €) et l’opération de remplacement des matériels défectueux (90 000 €). Ceci nous donne

une différence de 303 330 € soit une économie annuelle de 15 666 €.

Pour information :

Les 2 opérations (installation et remplacement) pourront être prises sur le budget

d’investissement ce qui permettra de récupérer 16.04 % (taux 2015) du FCTVA Fonds de

Compensation pour la TVA.

Les économies réalisées sur la facture énergétique iront directement alléger le budget de

fonctionnement.


Calcul du retour sur investissement pour cette installation équipement :


Partie 4 : Economie d’énergie au foyer lumineux


Faire des économies d’énergie au niveau du foyer lumineux, Comment ? Une fois la stratégie d’allumage et d’extinction définie, une des méthodes pour réaliser des

économies d’énergie consiste à réduire le niveau d’éclairement des luminaires. Cela peut se

réaliser soit, à partir de l’armoire ce que nous avons vu au paragraphe précédent, soit au point

par point et nous allons le détailler ci-après.

Avant d’aborder en détail les diverses solutions à notre disposition, un préalable impératif à

connaitre :

TOUTES LES LAMPES ne sont pas gradables, et TOUTES les LAMPES ne sont pas gradables de la

même manière.

En effet, certaines sources lumineuses perdent de leurs qualités lorsqu’on fait varier la tension

d’alimentation.

Exemple : une lampe de type PHILIPS City White CDOTT plus, dont l’Indice de Rendu des Couleurs

(IRC) est de 87 et une température de couleur de 2800 K (Kelvin) sous 235 V, a tendance à donner

une ambiance verdâtre dès lors que l’on applique un coefficient de gradation supérieur à 30%.

Il faut être vigilant à ce niveau car ces données n’apparaissent pas dans les fiches techniques

des fabricants, seule apparait la notion de gradable ou non.

A contrario, une lampe PHILIPS Master Colour CDM-TT n’est absolument pas gradable. Une

action de gradation aura pour effet de dégrader très rapidement la lampe et/ou de l’éteindre.

A l’inverse, les sources Sodium Haute Pression sont totalement gradables bien au-delà des 50%

annoncés par les fabricants mais ont une tendance à tirer vers l’orange foncé après 30%.

Il faudra donc avoir une parfaite connaissance des sources utilisées sur le parc afin d’adapter

une stratégie d’économie d’énergie celle-ci ne devant pas pour autant dégrader la qualité de

l’éclairage.

D’autre part, lorsque on applique un % de gradation celui-ci équivaut au même % appliqué sur

le flux, par contre il est différent pour la consommation.

En voici le tableau explicatif pour un ballast électronique équipé d’une lampe 150 W SHP :

Niveau de

gradation

Flux lampe Consommation

En pourcentage En lumen En Wh En pourcentage

100 100 17 500 160 100

90 90 15 750 144 90

80 80 14 000 133 83

70 70 12 250 122 76

60 60 10 500 109 68

50 50 8 750 95 59

40 40 7 000 84 53

30 30 5 250 72 45

20 20 3 500 59 37


Dans le cadre d’une gestion économique, il faut distinguer et appliquer 5 méthodes distinctes

en fonction des lieux mais aussi et surtout des luminaires.

Ces cinq méthodes sont :

� L’abaissement par modification, à l’intérieur du luminaire avec conservation de la platine

ferromagnétique

� L’abaissement par système bi-puissance, avec ballast ferromagnétique

� L’abaissement par modification de la platine, en intégrant un ballast électronique

� L’abaissement en pied de candélabre, par ballast électronique

� La programmation dans les luminaires nouvelle génération


4.1 Gradation à partir du luminaire avec conservation de la platine ferromagnétique :

Depuis plusieurs années la C.C.P.R.O réalise ce type d’intervention sur des luminaires existants

anciens ou relativement récents. Cela consiste à l’adjonction d’un module spécifique à l’intérieur

du luminaire.

Cette installation nécessite une modification de câblage de la platine d’une part et un

paramétrage du module d’économie en fonction des souhaits.

Il faudra adapter les paramètres de réglage du module en fonction des lampes utilisées.

Câblage d’origine

Adjonction du module d’économie d’énergie

Condensateur

Platine de luminaire standard

Platine de luminaire modifié

Ballast ferromagnétique

Amorceur


Câblage modifié

Le paramétrage du module :

Grace au logiciel GTE on pourra paramétrer l’ensemble des éléments souhaité :

• Type de source

• Puissance

• Niveau puissance à l’allumage (Tn)

• Niveau puissance réduite (Tr)

• Heure de début d’abaissement (H1)

• Temps de descente au niveau d’abaissement (H2)

• Temps de remontée au niveau haut (H3)

• Heure de fin d’abaissement (H4)

Ce qui donne ceci :


Ces réglages donneront les capacités d’économie suivantes :

Conclusion :

Cette modification présente l’avantage de réaliser des économies d’énergie conséquentes mais

présente quelques inconvénients qu’il faut garder à l’esprit lors du déploiement d’un tel

matériel.

o Produit sensible aux élévations de température, avant installation il y a lieu d’analyser

en détail les températures à l’intérieur du luminaire et d’envisager la pose en fonction

de ces relevés.

o Dans le cadre de la maintenance, en installant ce type de module on rajoute une

possibilité de taux de panne supplémentaire (Faux contacts, câblage, panne du module).

o Un coût d’installation relativement conséquent, retour sur investissement à 6 ans.

Compte tenu de ces éléments, ce type de produit n’est plus déployé à l’échelle du territoire de

la C.C.P.R.O mais la maintenance et le remplacement de modules défectueux continue à être

réalisé.


Exemple de l’installation de module GTE dans 500 luminaires équipés de lampe 150 w


Le remplacement des matériels électroniques interviendra toutes les 40 000 h (soit une fois sur

la période).

Cout installation :

Fourniture : 500 modules GTE à 108.33 € HT pièce : 65 000 € TTC

Prestation de pose : 500 heures à 45 € HT de l’heure : 27 000 € TTC

Soit un total de 92 000 € TTC à imputer au budget investissement

Analyse de la facture énergétique sur 20 ans (hors maintenance dans les deux cas) :

c) Si luminaires classiques (lampe 150 watt, consommations y compris appareillage)

176 Wh.




1 257 869 €

d) Si luminaires équipés module GTE (lampe 150 w, consommation 163 Wh à 100%,


245 883 kWh/an


858 906 €


(92 000 €) et l’opération de remplacement des matériels défectueux (100 000 €). Ceci nous

donne une différence de 206 963 €. Soit une économie annuelle de 10 348 €.

Pour information :


d’investissement. Ce qui permettra de récupérer 16.04 % (taux 2015) du FCTVA (Fonds de

Compensation pour la TVA).


fonctionnement.

Calcul du retour sur investissement pour cet équipement :

Annexe 10 : Documentation technique module GTE


4.2 Gradation à partir du luminaire avec ballast bi-puissance ferromagnétique :

Ce système est basé sur le calcul de la durée d’éclairage lors des nuits précédentes, il va calculer

le milieu de la durée d’éclairage et à partir de cette heure variable, appliquer l’abaissement.

Il permet de basculer d’un ballast ferromagnétique d’une puissance 150 watt à un ballast d’une

puissance de 100 watt. Ce système existe en version :

� 150 / 100

� 100 / 70

� 70 / 50

� 50 / .. on peut se poser la question de l’utilité de ce produit.

Pour adapter ce produit à l’intérieur d’un luminaire existant, il faudra remplacer le ballast

ferromagnétique d’origine par le ballast bi-puissance et ajouter sur la platine, le commutateur

de puissance.

C’est à partir de cet élément, via une simple molette crantée, que l’on gère le moment dans la

nuit où l’on va basculer d’un ballast 150 W vers un ballast 100 W. La différence avec le module

que l’on vient de voir plus haut avec ce produit c’est que l’on ne peut pas décider la quantité

d’économie (30%, 40% etc.), mais simplement la durée pendant laquelle on va passer de 150 W

à 100 W.

Il faudra bien garder en tête que l’on passera réellement d’une consommation de 176 watt à

une consommation de 103 watt. Chiffres à comparer avec la version électronique où l’on passera

de 160 watt à 95 watt, soit une différence à cycle d’économie similaire de 104 Wh.

Par contre ce dispositif s’intègre parfaitement dans tous les luminaires existants (attention aux

dimensions) car il ne craint ni la chaleur ni les perturbations du réseau. La maintenance restera

identique comme pour une lanterne classique ferromagnétique.

Annexe 11 Documentation technique VOSSLOH SCHWABE

Amorceur

Commutateur de puissance

Condensateur

Ballast bi-puissance

Alimentation platine

Alimentation lampe


Schéma de câblage :

Principe de fonctionnement du commutateur de puissance :

Les différents réglages possibles :

C’est avec ce tableau que l’on choisira le réglage correspondant à la volonté de gestion des

abaissements choisis.


Cette solution reste intéressante pour la modification de certains luminaires car peu onéreuse

en terme de fournitures. L’ensemble ballast bi-puissance et commutateur représente un

investissement de 36 € TTC contre les 17 € du ballast classique, le coût de modification ne

dépassant guère celui du remplacement de ballast ferromagnétique.

Le retour sur investissement de ce type de matériel est de l’ordre de 3 ans.

Il faudra conserver à l’esprit que cette solution n’est peut-être pas la solution idéale. Si l’on

compare ce dispositif au ballast électronique que nous allons voir après, pour un réglage de

durée d’abaissement identique, les résultats en consommation ne sont pas en faveur de ce

produit.

Exemple :

Platine bi puissance 150/100 réglage 6 (-3.5 h avant mi night, +5 après)

Nombre d’heures à 100 % (consommation 176 W) : 1088

Nombre d’heure à 50 % (consommation 105 W) :3012

Consommation annuelle : 508 kWh

Platine électronique réglage -3.5, +5

Nombre d’heures à 100 % (consommation 160 W) : 1088

Nombre d’heure à 50 % (consommation 95 W) : 3012

Consommation annuelle : 460 kWh

Soit une différence de 48 kWh pour un coût énergie 2014 de 6€24, l’écart de prix de fourniture

étant de 40 € on réalisera d’autant plus des économies au bout de 6 ans (temps de retour sur

investissement).

Intégration dans luminaire existant :

AVANT



Exemple de l’installation de platines bi-puissance dans 500 luminaires équipés de lampe 150 w



Cout installation :

Fourniture : 500 platines à 40.80 € HT pièce : 24 500 € TTC



Analyse de la facture énergétique sur 20 ans (hors maintenance dans les 2 cas) :

a) Si luminaires classiques (lampe 150 watt, consommations y compris appareillage)

176 Wh.



1 257 869 €

b) Si luminaires équipés Bi-puissance (lampe 150 w, consommation 176 Wh à 100%,


253 170 kWh/an


884 360 €



une différence de 262 009 €. Soit une économie annuelle de 13 100 €.

APRES


Pour information :


d’investissement ce qui permettra de récupérer 16.04 % (taux 2015) du FCTVA (Fonds de

Compensation pour la TVA).


fonctionnement.

Calcul du retour sur investissement pour cet équipement.


4.3 Gradation à partir du luminaire avec ballast électronique :

Certains luminaires sont actuellement développés par les fabricants avec ce type de ballast, on

peut donc envisager la possibilité d’une modification sur des lanternes déjà installées.

Comme dans le cas du module d’économie vue plus haut il faudra adapter les paramètres de

réglage en fonction des lampes utilisées.

AVANTAGE :

Ce type de ballast électronique permet avec le même appareil d’alimenter différentes sources.

Selon le réglage adopté (on le verra plus loin) on peut aussi bien utiliser une lampe Sodium Haute

Pression (SHP), une lampe Cosmowhite (CPO) ou une lampe à iodures métalliques (CDO). Outre

ces capacités, cela permet de faciliter la maintenance (modification sur site) et la gestion de

stock (un seul ballast au lieu de deux ou trois).

D’autre part, l’utilisation de ce matériel permet d’améliorer la durée de vie des sources d’au

moins une année de fonctionnement supplémentaire.

Platine équipée ballast électronique de série

Platine équipée ballast électronique par le service de maintenance C.C.P.R.O

Platine équipée ballast ferromagnétique de série


INCONVENIENT :

Comme nous l’avons vu avec le module d’économie d’énergie le ballast électronique a des

limites d’exploitation associées aux élévations de températures, au-delà de 80°C de température

ambiante il risque d’être endommagé. On ne peut le déployer au hasard.

D’autre part, comme tout matériel électronique, il est sensible à la foudre et aux variations de

tension. Par nature ce genre de produit est protégé par une varistance 4 kilovolts mais cela ne

l’empêche pas selon son lieu d’installation d’atteindre ses limites et de tomber en panne. Selon

le type de réseau, il y aura lieu de le protéger contre tous ces phénomènes. On protégera dans

le cas, de réseau enfoui et des réseaux aériens séparés du réseau ERDF. En outre, pas de

protection sur les réseaux partagés avec ERDF (neutre commun).

Le paramétrage : (Livraison possible programmé d’usine selon demande)

Un point préalable, afin de pouvoir « jouer » avec les paramètres de ce type de matériel, il faut

posséder le logiciel « MULTIONE » pour cette marque ainsi que du module de communication

avec le ballast, cela à un coût (500 €) mais il apparait essentiel que de pouvoir disposer de ces

installations hors l’intervention d’un quelconque fabricant ou son représentant, il est

indispensable d’être propriétaire de ces installations.

Elément essentiel de l’opération, il faudra définir clairement les objectifs à atteindre tout cela

en adéquation avec les sources utilisées et l’occupation de l’espace public.

Par défaut ce type de matériel est livré en version – 2, + 6, qu’est-ce que cela signifie ?

En fait dans cette version, on abaissera de X % 2 heures avant le point milieu de nuit et 6 heures

après.

C’est dans ce charabia pour un néophyte qu’il faut y voir clair !!!!

Qu’est-ce que le »point milieu de nuit » ?

En fait lors de sa mise en service ce type d’appareil va utiliser les trois premières nuits pour

calculer le point milieu, c’est-à-dire le milieu de nuit en rapport avec les heures d’allumage et

d’extinction. Attention on doit définir préalablement la position géographique d’installation.

C’est ici que l’on viendra régler le positionnement du ballast géographiquement Attention par défaut ce paramètre défini la région parisienne !!!


C’est à partir de la page du logiciel ci-dessus que tout va découler. Si l’on « chasse » les

économies d’énergie il est impératif à ce stade de se poser TOUTES les bonnes questions.

1. A partir de quel moment je décide d’abaisser l’éclairage ?

2. A partir de quel moment je décide de ne plus abaisser le matin ?

3. Quelle source j’utilise pour éclairer ? (Sodium, Cosmowhite, iodures)

4. Quels sont mes objectifs ? (économie ou confort)

TOUTES les réponses sont dans l’usage de l’espace public et les volontés de la politique

municipale.

Encore une fois, on n’éclaire pas de la même manière tous les espaces d’une même collectivité

à tous les moments de l’année. Aussi, une « stratégie lumière » doit être mise en œuvre,

l’avantage de ce type de produit, c’est que l’on peut modifier à souhait les réglages,que ce soit

en atelier ou sur le terrain à posteriori.

Quel paramétrage utiliser ?

Une fois que l’usage de l’espace public est défini, il faut chercher à ajuster au plus juste les

réglages compte tenu du fameux point milieu de nuit.

Voici un petit exemple pour 500 luminaires équipés de lampe 150 watt :

Paramétres de base :

• Durée d’allumage annuelle : 4092 heures

• Consommation par point lumineux à 100% : 160 watt

• Consommation par point lumineux à gradation 50 % : 95 watt

• Prix du kilowatt heure y compris abonnement : 0.13 € TTC

1. Version ballast ferromagnétique :

Consommation annuelle : 360 096 kWh

Cout annuel : 46 812.48 € TTC

2. Version Electronique sans aucun abaissement :



3. Version réglage -2 / +6 :


Coût annuel : 31 339.43 €

4. Version réglage -3 / +5 :


Coût annuel : 30 600.05 € TTC

5. Version réglage -3,5 / +4,5 :


Coût annuel : 30 363.45 € TTC

6. Version réglage -3,5 / +5,5 :



7. Version réglage -3,5 / +6




C’est à partir de ces constats que les services de la C.C.P.R.O ont fait le choix d’adopter le réglage

-3,5 /+5,5 en standard sur son territoire, en effet le réglage plus drastique -3,5/+6 même s’il

obtient de meilleurs résultats en économie d’énergie pénalise un confort « hivernal » car

l’abaissement survient trop tôt sur cette période et la remise à plein régime intervient trop tard.

Il est évident quand utilisant ces réglages les ballasts finissent leurs nuits sans remonter le

niveau lumineux en partie « estivale ». Mais la majeure partie des usagers ne sont pas dans

l’espace public à ce moment-là pour le constater.

Annexe 12 : Tableau éphémérides des différents réglages


La programmation :

Après l’ouverture du logiciel MultiOne et la mise en relation avec le ballast électronique à

programmer, une première page dite « sommaire » s’affiche :

Cette page offre la possibilité de connaitre la configuration du ballast d’un simple coup d’œil. Ici

un réglage d’abaissement de 70 % de 22h00 à 06h00. C’est avec la page suivante que l’on va

pouvoir adapter les options spécifiques à chaque collectivité.

Page DYNADIMMER :

C’est avec cette page que l’on va régler la gradation en niveau et temps que l’on souhaite.

Réglage position géographie : -19 minutes pour la CCPRO

Réglage horaires : Début d’abaissement (22h00) Fin d’abaissement (06h00)

Pourcentage d’abaissement : Ici 50% de 22h00 à 06h00

Temps de transition d’un état à l’autre : Ici 180 secondes (3minutes)


Ci-après quelques configurations possibles :

Dans ce cas (peu réaliste) On grade de 20h à 22h de 20% De 22h à 00h de 40% De 00h à 5h de 70 % (attention IRC, de plus on va au-delà de la ligne max) De 5 h à extinction retour à 100%

Dans ce cas (beaucoup plus réaliste) On grade dès le début de 5% (amélioration durée de vie des lampes) De 20h à 22h de 20% De 22h à 5h de 50 % De 5 h à extinction retour à 100%


Page CONSTANT LIGHT OUTPUT (CLO) :

Cette fonction est principalement utilisée dans la version LED, c’est une option qui permet de

garantir la conservation d’un flux constant dans le temps malgré le vieillissement de la source

(!!! attention aux économies d’énergie).

Page LINESWITCH :

Cette commande est à utiliser en cas de dispositif de type fil pilote, le HIGH LEVEL correspondant

hors commande (dans ce cas pleine puissance), le LOW LEVEL correspondant au niveau

commande actionnée (dans ce cas gradation de 50% appliquée).

Activez la case à cocher ENABLE, permettant d'utiliser le dispositif intégré de profil de sortie de lumière constante

Activez la case à cocher pour réinitialiser cette fonction, y compris la réinitialisation des paramètres heures de fonctionnement de la lampe. Ce qui est utile lors du remplacement de la lampe HID (suivi des matériels dans la page diagnostic)


Page LAMP SELECTION :

C’est ici que l’on vient sélectionner la source utilisée pour éclairer. Mais aussi grâce à cette

option que l’on peut envisager de n’avoir qu’un type de ballast pour 3 types de lampes, option

très pratique dans le cadre de la maintenance optimisée.

Page AMPDIM :

C’est ici que l’on va cocher la case ENABLE (activer) lorsque l’on vient installer sur un réseau

géré par un régulateur de tension, un nouveau luminaire ou on devra le faire sur des lanternes

déjà installées lors de la pose d’un régulateur de tension dans une armoire existante. Lorsque le

régulateur délivrera 230 volts nous serons à pleine puissance, lorsqu’il délivrera 195 volts nous

appliquerons une gradation de 40%. C’est grace à cette option que nous pouvons faire cohabiter

deux systèmes distincts d’économie d’énergie piloter à partir d’une même armoire.

Lampe de type Sodium Haute Pression (SON ou SHP)

Lampe de type Iodures Métalliques (CDO)

Lampe de type Cosmowhite (CPO)


Page ADJUSTABLE LIGHT OUTPUT (ALO)

C’est grace à cette option,une fois activée que l’on peut ajuster finement une lampe ou crée une

lampe virtuelle dans le cas de besoin spécifique. Exemple on pourra inventer la lampe 115 watt

sur la base d’une lampe 150 watt, il suffira d’affiner le besoin concret de flux sortant. Cette

option permettra de continuer à utiliser le même luminaire tout en évitant des sur-éclairements

ponctuels.

Page ENERGY METER :

Cette page permet d’avoir un suivi correct des consommations du luminaire. Si l’on veut

exploiter ces données au cours du temps, il faudra câbler la sortie DALI du ballast jusqu’en pied

de candélabre afin d’éviter la mise en œuvre d’une nacelle.

Dans le cas de ce ballast, depuis sa mise en service il a consommé 102 kWh, et consomme

actuellement 57 watt. Cette option peut être mise à zéro en cochant la case RESET METER.

Option intéressante lors de relève à date fixe. On pourra ainsi comparer les consommations sur

des périodes définies.


Page COMMANDS :

C’est à partir de cette page que l’on peut agir directement et en temps réel sur le ballast

électronique afin de pouvoir réaliser des essais soit en atelier soit sur site pour avoir une vision

exacte des consommations ou du flux sortant selon les réglages choisis.


Page DIAGNOSTICS :

C’est grâce à cette page que l’on peut obtenir de chaque ballast l’historique de fonctionnement

et du comportement du matériel installé.

Comme indiqué ci-dessous des histogrammes permettront d’avoir un visuel rapide, mais des

lignes plus techniques, nous permettront d’avoir des détails très intéressants.

Conclusion :

C’est un outil très intéressant lorsqu’on cherche à réaliser des économies d’énergie vraiment

ajusté au plus juste avec l’occupation de l’espace public. Il permet également de rationaliser les

opérations de maintenance un seul produit pour 3 sources différentes, mais également 4

produits pour couvrir la gamme de puissance installée dans nos villes (hors 250 watt et plus).

Retour sur investissement dans le cadre d’achats en grande quantité inférieur à 2 ans.

Par contre, deux inconvénients à prendre en compte :

� Matériel sensible aux élévations de température au-delà de 80°.

� Matériel sensible aux surtensions et à la foudre au même titre que les luminaires LED

que nous verrons plus tard.

Annexe 13 : Manuel complet de l’utilisateur du MULTIONE

Nombre d’allumage lampe

Consommations depuis mise en service

Echecs d’allumage lampe

Consommations depuis dernier allumage


De la théorie à la pratique :

Nous avons vu ci-dessus toute la partie théorique de paramétrage de ce système d’économie

d’énergie, mais est-ce exact ? Quand est-il concrètement avec des valeurs mesurées ?

En voici la concrétisation :

Le réglage du ballast en amont de l’essai (lampe 150w shp) :

Le résultat confirmé par le wattmètre

Les réglages Théoriques : 100 % de mise en service à 21h00 50 % de 21h00 à 23h30 20 % de 23h30 à 02h30 10 % de 02h30 à 04h00 attention on est sous la ligne blanche en pointillée (hors capacité d’abaissement) 100 % de 04h00 à extinction

Les réglages du jour de l’horloge de commande pour la nuit du 30 au 31 juillet 2015 : Allumage : 21h23 Extinction : 06h05 Point milieu de la nuit : 01h43

Mise en service : 21h23 Consommation stabilisée à 21h 24 pour 158,7 watt Début palier 1 à 23h03, fin de palier 1 à 23h06 pour une consommation de 97 watt Début palier 2 à 01h33, fin de palier 2 à 01h36 pour une consommation de 59 watt Début palier 3 à 04h33, fin de palier à 04h36 pour une consommation de 58 watt. Nous n’irons pas plus bas car limite basse atteinte 18% maxi défini par fabricant. Début palier 4 à 06h03, fin non atteinte car coupure alimentation à 06h05 (conforme horloge)

158,7 w

97 w

59 w 58 w

21 :23 23 :03 01 :33 04 :33 06 :03



Toujours sur le même exemple de 500 luminaires


Le remplacement des matériels électronique interviendra toutes les 40 000 h (soit une fois sur

la période).

Cout installation :

Fourniture : 500 ballast XT PROG 150 à 62.5 € HT pièce : 37 500 € TTC





176 Wh.



1 257 869 €

b) Si luminaires équipés ballast électronique réglage -3.5 / +5.5 (lampe 150 w,

consommation 160 Wh à 100%, 95 Wh gradés à 50%)

226 025 kWh/an


789 539 €



une différence de 331 830 €. Soit une économie annuelle de 16 591 €.

Calcul du retour sur investissement pour cet équipement :


4.4 Gradation en pied de candélabre par ballast électronique :

Lorsqu’il n’est pas possible d’utiliser le ballast électronique en remplacement à l’intérieur du

luminaire notamment pour des raisons d’élévations de température trop élevées, il est possible

d’installer un système en pied de candélabre. Ce produit a été développé et commercialisé par

la société SOGEXI.

En voici les détails.

La solution proposée est un ballast électronique

IP 65, ce qui lui permet d’être parfaitement dans

son environnement en pied de candélabre,

accouplé ou non si nécessaire à un boitier IP2X,

qui comprend la protection contre les

surtensions ainsi que le parafoudre et les

éléments nécessaires de connexion du réseau

d’alimentation, du départ lampe et la

connectique de paramétrage

Connectique paramétrage

Protection contre les surtensions

Porte fusible

Connectique lampe

Connectique réseau


Le paramétrage des données est directement effectué en pied de candélabre (pas besoin de

nacelle si modifications ultérieures) en connectant la set box qui, elle-même est programmée

via le logiciel EASY SET installé sur ordinateur de bureau.

Comme dans le cas du ballast XT PROG, le logiciel va permettre de régler l’ensemble des

paramètres de gradation.

Un paramétrage plus complexe :

Réglages des différents paliers

Implantation géographique Position mémoire Set Box

Graphique du réglage adopté



Exemple de l’installation de platine EPACK dans 500 luminaires équipés de lampe 150 w



Cout installation :

Fourniture : 500 platines à 154.16 € HT pièce : 92 500 € TTC





176 Wh.



1 257 869 €

b) Si luminaires équipés EPACK (lampe 150 w, consommation 160 Wh à 100%, 95

Wh gradés à 50%)

226 025 kWh/an


789 539 €


(119 500 €) et l’opération de remplacement des matériels défectueux (130 000 €). Ceci nous

donne une différence de 218 830 €. Soit une économie annuelle de 10 941 €.


Pour information :


d’investissement ce qui permettra de récupérer 16.04 % (taux 2015) du FCTVA Fonds de

Compensation pour la TVA.


fonctionnement.

Calcul du retour sur investissement pour un équipement.

Ce matériel donne d’aussi bons résultats en matière d’économie d’énergie que le ballast

électronique étudié plus haut, les coûts d’installation ou de transformation sont quasi similaires,

par contre le prix d’achat est plus élevé ce qui changera le délai de retour sur investissement.


4.5 Gradation par modification des luminaires de nouvelle génération :

Par nouvelle génération on entend luminaire « LED », luminaire à Diodes Electro Luminescentes

DEL en français ou LED en anglais. Ces luminaires à la fois tant vantés et à la fois tant décriés

sont équipés d’un ballast électronique et comme c’est nouveau il a fallu trouver une nouveauté

linguistique issue de la langue anglaise que l’on appelle « DRIVER ». On peut traduire cela par

pilote puisque c’est cet élément qui va piloter l’alimentation des LEDS et qui donnera le flux de

lumière au sol au travers des lentilles.

C’est donc le deuxième élément le plus important d’une lanterne LED après les LEDS et leurs

optiques.

Ces drivers de marques différentes et donc autant de systèmes différents sont programmés par

ordinateur au travers d’un module de communication. Chaque fabricant a son module de

communication. Ce qui veut dire autant, de fabricants que de module. La C.C.P.R.O. s’est

équipée des modules PHILIPS et OSRAM. Dans le cadre de l’appel d’offre à venir sur ce type de

matériel, chaque soumissionnaire devra fournir gracieusement son module de communication.

En effet comme je l’ai indiqué plus haut il est important pour toutes les opérations de

maintenance et/ou d’installation d’être propriétaire de l’ensemble des installations de son

patrimoine.

Le module de communication PHILIPS :

C’est avec le même module MULTIONE et le même logiciel que nous avons vu avec le ballast

électronique que l’on pourra piloter les luminaires LEDS équipés du DRIVER PHILIPS. En effet

comme nous l’avons vu dans la partie ballast électronique lorsque l’on se raccorde avec un

DRIVER le logiciel va interpréter cela et donner d’autres possibilités avec ce matériel mais la

philosophie reste identique.

Nous allons voir ci-après l’ensemble de ces possibilités.


La page sommaire :

Après avoir raccordé le module, mis sous tension le luminaire, lancé le logiciel et lu le driver, on arrive sur cette page : Celle-ci donne un premier aperçu des réglages de manière sommaire. On voit que l’interface de gestion des abaissements est le Dinadymmer avec ses règles d’économie et les divers autres paramètres activés ou non. Page Dimming Interface :

C’est ici que l’on viendra sélectionner le mode de gestion de la gradation (Dinadymmer, DALI, 1-10 volt, Pas d’action, AmpDim). Selon le choix sélectionné, il y aura lieu de renseigner la page adéquate. Cela permet aussi et surtout de répondre à toutes les interfaces de pilotage actuellement utilisés.


Page AOC (Adjustable Output Current):

C’est en activant ou modifiant ces paramètres, que l’on pourra varier le courant d’alimentation des LEDS, ceci ayant bien évidemment pour conséquences d’abaisser le flux sortant. Toutefois, cette option peut nous permettre de varier entre l’étude photométrique et le terrain. Si au constat, on s’aperçoit que l’on est trop éclairer ou pas assez (dans le cas d’un luminaire 500mA) on viendra ajuster finement cette valeur afin d’obtenir in situ le niveau d’éclairement à atteindre. La page CLO (Constant light Output) :

C’est en activant la case « ENABLE », que l’on activera cette option. Celle-ci permet de maintenir le flux sortant en tenant compte du vieillissement du matériel ceci étant simulé selon le graphique ci-dessous. Cela aura pour incidence immédiate une augmentation des consommations. Il faudra être vigilant sur l’activation de cette fonction car c’est comme cela que l’on consommera 50 watt au début, 100 watt dans 5 ans, et 150 watt en fin de vie…


Page STARTUP TIME :

Cette option permet selon le réglage un fondu au démarrage du luminaire, cela permet de ne

pas avoir un allumage brutal de type ON / OFF. A utiliser selon besoins

Page MTP (Module Température Protection) :

Cette page permet de gérer les problèmes de température et notamment, afin de protéger les

LEDS, de décider à quelle température, on éteindra ou graduera les LEDS.


Page EOL (End of Life indication):

Lorsque l’on active cette fonction, cela permet de faire clignoter le luminaire pendant 5

secondes lorsque la durée de garantie (par exemple) est atteinte. Ceci pourrait permettre

d’avoir, sous réserve d’être présent à l’allumage des luminaires, une idée du vieillissement des

lanternes LEDS ainsi qu’une gestion fine pour le remplacement éventuel.

Page DYNADIMMER :

Comme nous l’avons vu avec le ballast électronique, cette page gérera de la même manière un

luminaire LED. Dans ce cas il n’y a pas de minimum bas puisque la LED peut être grader jusqu’à

1% de flux restant et il n’y aura pas, quel que soit le niveau, de modification de température de

couleur.


Page AMPDIM :

Il s’agit de la même option que pour le ballast électronique, à cocher dans le cas de cohabitation

avec un régulateur de tension.

Page Light Source Age :

Ceci est l’historique de fonctionnement du luminaire en heures. A remettre à zéro en cas de

remplacement du plateau LED. A noter dans le luminaire, en cas de remplacement préventif du

DRIVER, cela permettra de connaitre finement la durée de vie des LED.


Page 1-10 V DIM LEVEL :

A utiliser lorsqu’on se sert du mode 1-10 Volts pour assurer la gradation des luminaires. On

paramétrera ici le niveau le plus bas de gradation.

Page historique :

Comme dans le cas du ballast électronique, cette page nous permettra d’avoir un suivi précis

par luminaire.

Annexe 14 Documentation logiciel PCP Controller

Comme on le voit ici, le luminaire a fonctionné pendant 4348 heures et a consommé 164 kWh sur une durée de 403 jours (starts). Nous avons également à disposition un graphique des températures atteintes LEDS et DRIVER ainsi que le graphique du courant d’alimentation des LEDS.


Récapitulatif des solutions et de leurs gains (pour une installation)

COUT € TTC Gain

Fourniture Pose Economie Retour sur

Investissement

COMETA Module GTE 130 € 54 € 32 % < 6 ans

VOSSLOH Bi-Puissance 49 € 54 € 30 % < 3 ans

PHILIPS XT PROG 75 € 54 € 36 % < 3 ans

SOGEXI EPACK 185 € 54 € 36 % < 6 ans

BH TECHNOLOGIE

Régulateur de tension

De 4000 € à 8000 €

selon puissance

1500 € 36 % < 5 ans

Récapitulatif de ces mêmes solutions (investissement et consommations) pour 500 luminaires

Investissement

(€ TTC)

Consommations

annuelle (kWh)

Facture énergétique

sur 20 ans (€ TTC)

Facture énergétique

année 0 (€ TTC)

Lanterne classique 0.00 360 096 1 257 869 46 812.48

COMETA Module

GTE 92 000 245 883 858 906 31 964.79

VOSSLOH Bi-

Puissance 51 500 253 170 884 360 32 912.10

PHILIPS XT PROG 64 500 226 025 789 539 29 383.25

SOGEXI EPACK 119 500 226 025 789 539 29 383.25

BH TECHNOLOGIE

Régulateur de

tension

75 000 226 025 789 539 29 383.25


Partie 5 : Economie d’énergie par la maintenance


Faire des économies d’énergie au niveau de la maintenance, Comment ? C’est sur la base d’une maintenance organisée et prévisionnelle que l’on pourra également

réaliser des économies d’énergie. Cette solution peut connue et rarement utilisée pleinement

génère aussi des économies financières.

La maintenance dite « fine », ou pour moi la vrai maintenance, se décline en plusieurs volets :

� Un entretien préventif plutôt que curatif,

� Un suivi permanent des installations composant le patrimoine,

� Une remise en cause des niveaux d’éclairement,

� Un choix pointu des matériels utilisés (lampes, ballast, etc.),

Tout ceci sans oublier l’occupation du domaine public en partie nocturne.

L’utilisation de l’espace public en un lieu précis aujourd’hui pourra changer avec l’évolution du

temps et des aménagements qui le compose. Une place publique peut redevenir attractive avec

l’arrivée de nouveaux magasins ou l’installation de mobilier urbain récent. Il faudra donc être

vigilant sur ces évolutions ou régressions des espaces.


5.1 L’entretien préventif plutôt que curatif :

Il est évident que sur le papier l’entretien curatif semble couter moins cher mais avec quels

résultats ? Attendre pour intervenir qu’une lampe ou un luminaire soit hors service implique

nécessairement une dégradation des niveaux d’éclairement ainsi que la qualité de l’éclairage.

Certaines collectivités, pour des soit disant raisons de coût, optent pour cette solution. Mais, au

grand mais, ce qu’ils ne payent pas en intervention de maintenance préventive est compensé

par des coûts énergétiques important. Le non remplacement des condensateurs et/ou lampes

et ballast coutent vite très cher en énergie.

Exemple :

Un luminaire en bon état avec une lampe de 150 watt, ce qui est le type de source le plus installé

jusqu’à aujourd’hui, a une puissance moyenne de 171 watt (lampe + appareillage) soit un coût

moyen annuel 2014 de 98,15 euros TTC.

Si aucune maintenance n’est réalisée dans quelques années et ce, petit à petit, il consommera

rapidement plus de 200 watt. Certains luminaires analysés par la C.C.P.R.O atteignaient les 230

watt, on aura donc un coût annuel qui évoluera vers 114,80 € voir 132,02 € soit une

augmentation de 16 à 34 %.

Il faut bien sûr, transposer ce chiffre à l’échelle d’un territoire.

Exemple d’une ville de 6000 habitants avec 1000 foyers, c’est très vite un surcout annuel de

16 000 euros hors augmentation du prix de l’énergie soit la consommation annuelle de 163

lanternes entretenues correctement.

Une fois cet argumentaire avancé, on comprend très vite qu’entretien de qualité rime évidement

avec économie d’énergie et économies financières.

Il faudra donc surveiller les dérives des matériels installés, la chance des gestionnaires de parc

c’est que souvent, on a installé des luminaires similaires par quantité plus ou moins importante

au fil du temps. La base de données de maintenance en sera d’autant simplifiée. Je ne suis pas

favorable à un entretien systématique de tous les luminaires d’une même ville au même

moment, il vaut mieux réaliser cela par rue en fonction des luminaires installés. En effet, le taux

d’encrassement, les lampes, les lanternes ne vieillissent pas de la même manière dans toutes

les rues d’une ville. Le trafic, l’exposition aux intempéries, le végétal sont autant de phénomènes

aggravants ou non.


5.2 Un suivi permanent des installations composant le patrimoine :

A tout moment de l’année, des améliorations, la pose de nouveaux luminaires notamment à

LEDS, des travaux neufs, des opérations de maintenance modifient le patrimoine. Il faut être

vigilant à toutes ces opérations qui peuvent être réalisées soit en interne, soit par des

prestataires délégués par la collectivité, soit par des opérateurs autres qui viendront se

raccorder au réseau après autorisation. Ces interventions modifient de fait les consommations

au niveau des armoires concernées. Il faudra donc adapté à la hausse ou à la baisse les

puissances souscrites auprès du fournisseur d’énergie. Cela aura pour conséquence un coût à la

hausse ou à la baisse de l’abonnement.

Je rappelle que cette partie représente 26 % de la facture et en cascade pour une partie des

39 % de taxes.

Aujourd’hui, hors raccordement de nouvelles voies, ces opérations sont généralement des

interventions qui permettent de réduire de manière non négligeable les coûts d’abonnement.

De nos jours, une petite opération de rénovation simple sur quelques luminaires pourra avoir

une incidence forte sur le coût d’abonnement.

Exemple :

Transformation d’un petit lotissement, composé de 16 luminaires 150 watt et de 10 luminaires

100 watt après analyse tous les luminaires sont équipés en 100 watt.

Puissance souscrite avant travaux 3,8 kVA

Puissance à souscrire après travaux : 2,9 kVA

Soit une différence de 0,8 kVA à transformer en économie soit 64,99 € HT par an, le prix du kVA

étant de 6.77 € HT par mois.

Les consommations pour ce lotissement passeront de 15 809 kWh/an à 11 939 kWh/an soit un

gain de 3870 kWh et 500 euros/an


5.3 Une remise en cause des niveaux d’éclairement :

Avant les années 2005, et l’arrivée de la norme EN 13 201, les études lorsque l’on voulait réaliser

un projet d’éclairage étaient réalisées d’une manière plutôt empirique.

Pour ce faire nous allons étudier un projet type :

Une rue, avec une chaussée de 7 mètres de large, et un trottoir de part et d’autre de 2 mètres, avec un trafic de 7000 véhicules jour limitée à 50 km/h. Méthode de calcul avant 2005 :

Largeur de voie égale hauteur de mat, ici 8 mètres (7m + un bout de trottoir) Inter distance avec une bonne lanterne 3,5 fois la hauteur du mat, ici 28 mètres Puissance lanterne :

Jusqu’à 4m : 100 watt, De 4 à 8 m : 150 watt, Au-dessus de 8 m : 250 watt

Et voilà c’est fait, mât de 8 mètres, on met une crosse pour faire joli et rapprocher la lanterne du

milieu de voie, inter distance 28 mètres, lanterne 150 watts.

Maintenant voyons ce que cela donne en quantité de lumière au sol

Résultats photométriques de 2 candélas par m²(ME1) ou 33 lux moyen (CE1) pour une puissance

installée 6,2 kW au km et une consommation annuelle de 25 977 kWh.


Méthode de calcul EN 13 201 (version 2005) :

Selon la norme de 2005, notre même rue sera classée selon les 3 tableaux suivants :


Notre voie sera donc classée ME 4 b soit 0,75 cd/m2 ou 10 lux pour mémoire nous étions

précédemment à 2 cd/m² et 33 lux.

Selon ces résultats nous pourrons éclairer cette voie avec le même luminaire mais en 100 watts,

soit une puissance installée de 4,095 kW au lieu de 6,2 et une consommation de 16 790 kWh au

lieu de 25 977 soit une économie de 54 % sur l’énergie et de 51 % sur l’abonnement.


Méthode de calcul de la future EN 13 201 (version 2015 ??) :

Tableau réalisé selon guide AFE janvier 2015 :

Dans ce cas le niveau requis sera de 0,5 cd/m² et de 7,5 lux soit une équivalence de classe

actuelle ME5 / CE5.


Selon ces résultats, nous pourrons éclairer cette voie avec le même luminaire mais en 70 watts

cette fois-ci, soit une puissance installée de 2,8 kW au lieu de 4,095 kW en 100 watts et au lieu

de 6,2 kW en 150 watts.

La consommation sera alors de 11 119 kWh que l’on pourra comparer au 16 790 kWh (100 watts)

et 25 977 kWh (150 watts).

Nous aurons alors divisé par 2,5 les consommations énergétiques.

Si l’on venait à réaliser ce projet en changeant les luminaires pour une version LED, la puissance

installée serait alors de 0,91 kW et la consommation annuelle de 3 731 kWh.

Nous aurons alors divisé les consommations quasiment par 7 (6,96)

Tableau récapitulatif des résultats :

Solutions Luminaire Puissance Eclairement

moyen

Puissance

installé

/1000m

Consommations

kWh /an

Avant 2005 Ferromagnétique 150 W 33 lux 6.20 25 977

13-201

(2005)

Ferromagnétique 100 W 10 lux 4.09 16 790

13-201

(2015)

Ferromagnétique 70 W 7,5 lux 2.80 11 119

LED 25 W 7,5 lux 0.91 3 731


Analyse en cout global comparaison Ballast ferromagnétique / luminaire LEDS :

L’acquisition des nouveaux luminaires sera alors amortie en moins de 4 ans.


5.4 Un choix pertinent des matériels utilisés :

En éclairage public, il est de coutume de prendre les cycles de vie suivant pour les matériels :

� Ballast ferromagnétique : 10 ans (40 000 heures)

� Ballast électronique : 10 ans (40 000 heures)

� Driver LEDS : 10 ans (40 000 heures)

� Condensateur : 6 ans (24 000 heures)

� Amorceur : 6 ans (24 000 heures)

� Mât : 40 ans

� Lanterne source classique : 20 ans

� Lanterne LED : 20 ans (80 000 heures)

� Réseau d’alimentation : 40 ans

�

Un ballast ferromagnétique bien sélectionné et bien câblé, aura des différences de

fonctionnement et de consommation non négligeable. Comme on l’a vu plus haut, une platine

150 watt Sodium Haute Pression consomme en moyenne environ 171 watt (lampe +

appareillage).

Après de nombreux essais, la C.C.P.R.O est arrivée à sélectionner des ballasts performants, il

s’agit des ballasts de la Société PHILIPS modèle BSN 150 L 407 ITS mais attention le câblage de

celui-ci sera très important. Ce type de ballast ferromagnétique dispose de deux sorties

d’alimentation lampe, une sortie 230 volt et une sortie 240 volt.

Un agent de maintenance non initié ira câbler par nature la sortie 230 volt (normal c’est le

voltage normalisé en France). Dans ce cas, la platine consommera effectivement 170 watt.

A l’inverse, un agent formé, qui sera fortement impliqué dans une démarche qualité et économie

d’énergie, aura la curiosité technique et fera des essais, ce qui lui permettra d’aboutir à un

résultat différent.

Le raccordement de la sortie lampe sur la position 240 volt ne nuira absolument pas au bon

fonctionnement et vieillissement du matériel, mais aura pour avantage de proposer une

consommation de 160 watt soit un gain de 10 watt annuel et une économie financière de 5,60

euros TTC tout en conservant le même flux.

Somme plus qu’intéressante, car très facile à obtenir, il suffit de raccorder le bon fil au bon

endroit. Il en va de même pour une platine 100 watt qui elle passera de 120 watt à 110 watt.


Le choix des lampes est aussi un élément important dans la maintenance. Les exigences d’un

prestataire de service en charge de la maintenance, pour une durée de 2 ou 3 ans, ne seront

absolument pas les mêmes que pour le service interne à la collectivité. Le prestataire

recherchera un prix, car il ne sait pas si son contrat sera reconduit. Un service en régie

recherchera la qualité du produit et ses performances afin de maximiser la durée entre chaque

prestation de remplacement de lampe.

Ainsi, le prestataire prendra des sources d’une durée de vie de 12 000 heures, un service comme

celui de la C.C.P.R.O optera pour des lampes à plus de 28 000 heures de fonctionnement. Un

remplacement de lampe par le prestataire se fera donc tous les 3 ans alors que le service

aujourd’hui remplace les lampes sur une période de 6 ans.

Le cout diffère donc sur une période de 18 ans:

Lampe 12 000 prix d’achat 5 € TTC cout intervention 45 € soit un total sur la période : 300 €

Lampe 28 000 prix achat 17 € cout intervention 45 € soit un total sur la période : 186 €

Une économie de 114 euros à multiplier par le nombre de lampes …..

170 watt 160 watt

Sortie 240 Volts

Sortie 230 Volts


Il en est ainsi pour tous les composants de l’éclairage urbain, il est important de bien choisir les

luminaires sur le plan photométrique et les moins énergivores. Mais, l’on doit absolument veiller

que les éléments contenus à l’intérieur soient de très bonne qualité, avec un accès facile, à l’abri

des poussières et autres saletés, ainsi qu’une protection mécanique (IP 66, IK 8 minimum) en

adéquation avec l’espace public où ils seront installés.

Il ne faut surtout pas oublier que lorsqu’on installe un luminaire il doit être encore là dans

20 ans….

C’est pour cela que depuis plusieurs années, les choix technique de la C.C.P.R.O sont

systématiquement faits après :

� Essais en situation réelle des matériels

� Analyse par les personnels opérateurs de la qualité et facilités de montage et entretien

� Contrôle des consommations annoncées et réelles

� Contrôle des données photométriques (calcul logiciel comparé aux données relevées sur

le terrain)

� Analyse en coût global de l’installation projetée.

Annexe 15 : Fiche d’essai luminaire


5.5 Un cas d’école « Eteindre ? Ou Grader ? » :

Prenons l’exemple du village « LUMIERES » Population 1200 habitants, 200 luminaires installés dans les années 2000, Matériel récent IP66 équipés de lampe de 150 watt sodium haute pression. Ces luminaires sont raccordés à 10 armoires de commande, celle-ci étant pilotées par système PULSADIS ERDF (durée d’allumage 4400 heures par an) La puissance installée par armoire est de : 20 luminaires par armoire soit une puissance souscrite de 3.9 kVA soit 39 kVA pour le village Partant du principe que la lampe qui consomme le moins, c’est celle qui ne s’allume pas, vaut-il

mieux grader ou éteindre partiellement une installation ?

Monsieur le Maire a décidé en 2014 d’éteindre l’éclairage public de minuit à 5 h car cela coûte trop

cher à la commune.

A : Calcul des couts AVANT décision de M. le Maire :

A.1 cout éclairage : 200 lampes * 176 w (conso lampe + appareillage) * 4400 /1000 = 154 880 kWh Facturation : 154 880 * 0.13 (prix du kWh TTC y compris abonnement) = 19 395.00 € TTC Soit : Ligne budgétaire fonctionnement énergie éclairage public : 19 395.00 € A.2 maintenance La maintenance est réalisée par une entreprise prestataire de service sur déclenchement d’intervention. Remplacement lampe : 60 € (5 € HT lampe et 45 € HT MO) durée de vie des lampes 16 000 heures Remplacement appareillage : 78 € (20 € HT matériel et 45 € HT MO) durée de vie 40 000 heures Estimation des couts sur 20 ans : Durée d’allumage : 4 400 * 20 = 88 000 heures Nombre de relamping : 88 000 / 16 000 = 5.5 on partira pour étude sur 5 relamping Remplacement appareillage (durée de vie : 40 000 h) : 88 000 / 40 000 = 2.2 on partira sur 2 Lampes : 5*200*60 =60 000 € Appareillage : 2*200*78 = 31 200 € Total maintenance 20 ans : 91 200 € ou 4 560 €/an Soit : Ligne budgétaire fonctionnement entretien éclairage public : 4560 € A.3 Ligne budgétaire éclairage public : Energie : 19 395.00 € Entretien : 4 560.00 € Total ligne éclairage public : 22 283.69 €


B : Calcul des couts APRES décision de M. le Maire :

Afin d’assurer la demande de M. le Maire, il faudra installer une horloge astronomique programmée pour couper de 00h00 à 05h00 dans chaque armoire. B.1 Travaux : Fourniture horloge astronomique : 300 € HT Main d’œuvre : 150 € HT Sous total : 450 € HT soit 540 € TTC Coût intervention 5 400 € TTC, il est à noter qu’avec l’installation de ce matériel le fonctionnement annuel passera de 4 400 heures à 4 092 heures La somme de 5400 € sera affectée au budget investissement, et sera susceptible d’un retour financier au titre du FCTVA pour 16.04 % du montant. B.3 Simulation fonctionnement avec coupure : Nombre d’heures de non fonctionnement : 365 * 5 = 1 825 Nombre d’heures de fonctionnement annuel : 4 092 – 1 825 = 2 267 Calcul de la consommation : 200 * 176 *2 267/1 000 = 79 798 kWh Calcul de la facturation : 79 798 * 0.15 = 11 613.20 € TTC On notera, immédiatement, une réduction de la ligne budgétaire de 67% qui passe de 19 395.00 € à 11 613.20 € B.4 maintenance La maintenance sera toujours réalisée par une entreprise prestataire de service sur déclenchement d’intervention. Mais attention, cette ligne budgétaire va augmenter (voir calcul cout global). Remplacement lampe : 60 € (5 € HT lampe et 45 € HT MO) durée de vie des lampes 16 000 heures Remplacement appareillage : 78 € (20 € HT matériel et 45 € HT MO) durée de vie 40 000 heures Ligne budgétaire fonctionnement entretien éclairage public : 2 580 € B.5 Ligne budgétaire éclairage public : Energie : 11 613.20 € Entretien : 2 580 € Total ligne éclairage public : 14 193.20 €


Et maintenant un petit calcul en cout global sur 20 ans :

Premier élément de calcul : Compte tenu du double allumage par nuit, les lampes et appareillage vont perdre en durée de vie (de 16 000 h les lampes vont passer à 12 000 h, les appareillages seront à remplacer toutes les 30 000 h au lieu de 40 000h). Calcul de l’ensemble des couts sur 20 ans : Energie : Facturation énergie à raison de 3 % d’augmentation par an (base an 1 : 11 613.20 €) An 0 + 20 montant : 20 363.82 Estimation du cout sur 20 ans : 312 051.13 € Maintenance : Durée d’allumage : 2267 * 20 = 45 340 heures Nombre de relamping : 45340 340 / 12 000 = 3.778 arrondi à 4 Remplacement appareillage : 81 840 / 30 000 = 1.511 arrondi à 2 Lampes : 4*200*60 = 48 000 € Appareillage : 2*200*78 = 31 200 € Total maintenance 20 ans : 79 200 € Energie : Montant total sur 20 ans : 312 051.13 € Travaux : Montant des travaux installation horloges : 5 400 € Entretien : Prestation d’entretien sur 20 ans : 79 200 € TOTAL :

396 651.16 €


Et si on gradé, après réévaluation des niveaux d’éclairement ????

Compte tenu de l’histoire, les niveaux moyen de la ville « LUMIERES « sont de 30 lux, pourquoi ne pas passer à 20 lux moyen en période fréquentée et à 10 lux le reste du temps. Ce qui aura pour conséquence de transformer les lanternes en 100 watt abaissé à 70 watt. Solution platine ferromagnétique bi-puissance 100/70. Les pulsadis pourront ne pas être remplacés mais comme nous sommes dans une démarche éco responsable, nous remplacerons également les commandes d’allumage. Cout des travaux : Remplacement des appareillages : 98.40 € TTC (37 € ht platine 45 € HT MO) 200 * 98.40 = 19 680 Cela aura pour incidence de modifier la puissance souscrite de 39 kVA à 20 kVA Remplacement des commandes (idem plus haut) 10 * 540 = 5 400 Total Travaux : 25 080 € TTC Calcul des couts de l’énergie sur 20 ans : Durée d’allumage à 100% (soit 126 w) : 1080 Durée d’allumage à 50% (soit 78 w) : 3012 Consommations à 100% : 200*126*1080/100 = 27 216 kWh Consommations à taux réduit (50%) : 200*78*3012/1000 = 46987 kWh Bilan consommations : 74 203 kWh soit un cout annuel de 9 404.86 € Soit un cout sur période d’étude de 252 712.10 € MAINTENANCE Après travaux, la maintenance sera toujours réalisée par une entreprise prestataire de service mais les exigences techniques seront différentes. Prestation à l’intervention Remplacement lampe : 72 € (15 € HT lampe et 45 € HT MO) durée de vie des lampes de qualité 28 000 heures 32 000 lorsqu’elles sont gradées. Remplacement appareillage : 98.40 € (38 € HT matériel bi puissance et 45 € HT MO) durée de vie 40 000 heures. Durée d’allumage : 4 092 * 20 = 81 840 heures Nombre de relamping : 81 840 / 32 000 = 2.92 arrondi à 3 Remplacement appareillage (durée de vie : 40 000 h) : 81840 / 40 000 = 2.04 arrondi à 2 Lampes : 3*200*72 =43 200 € Appareillage : 2*200*98.40 = 39 360 € Total maintenance 20 ans : 82 560 € Total sur 20 ans Energie : 252 712.10 Travaux : 25 080 Maintenance : 82 560 Soit un total sur période de 360 352.10 € TTC A comparer avec le montant version coupure nocturne :

396 651.13 € TTC


Conclusion

Nous venons de balayer un certain nombre de solutions, pour réaliser des économies d’énergie en éclairage public. Ces propositions donnent des pistes que chacun des décideurs pourra mettre en œuvre en fonction de son budget, de son parc d’éclairage, de sa ville et de ses objectifs. Il est impératif avant toute chose de bien connaitre ses installations ainsi que les usages de l’espace public qu’elles éclairent. Cela permettra de définir une stratégie lumière. Oui, car il faut bien parler de stratégie car c’est un combat permanent que l’on va mener contre les watts heures superflus. D’autant que lorsqu’on installe un matériel d’éclairage, il faut être convaincu qu’il sera encore là dans 20 ans, ce qui nous confère une responsabilité d’autant plus importante, lors des choix techniques. On ne cessera de remettre en cause, l’ensemble des composantes des installations d’éclairage afin de pouvoir :

• Allumer et éteindre au bon moment • Eclairer juste ce qu’il faut, là où il faut • Entretenir correctement l’ensemble de ces éléments

Ce que l’on résumera par les 5 questions suivantes, Eclairer ? Oui, mais :

1. Pourquoi ? 2. Quoi ? 3. Comment ? 4. Quand ? 5. A quel niveau ?

C’est en agissant suivant ces préceptes que l’on pourra orienter son réseau d’éclairage public afin de réaliser des économies d’énergie tout en conservant le but initial, et l’attente des usagers qui en sont les premiers utilisateurs.


Table des Annexes

Annexe 1 : Historique de la C.C.P.R.O

Annexe 2 : Détails des compétences de la C.C.P.R.O

Annexe 3 : Enquête éclairage public ADEME

Annexe 4 : C.C.T.P Diagnostic éclairage public

Annexe 5 : Détails de la taxe CSPE

Annexe 6 : Détails de la taxe TCFE

Annexe 7 : Détails de la taxe CTA

Annexe 8 : Documentation technique horloge COMETA AS3

Annexe 9 : Documentation technique horloge BH TECHNOLOGIE Radiolite

Annexe 10 : Documentation technique COMETA module GTE

Annexe 11 : Documentation technique VOSSLOH platine bi-puissance

Annexe 12 : Ephéméride de calcul abaissement

Annexe 13 : Manuel utilisateur PHILIPS MULTI ONE

Annexe 14 : Notice d’installation BH TECHNOLOGIE PCP

Annexe 15 : Fiche d’essai nouveau luminaires C.C.P.R.O


Contacts

Société BH TECHNOLOGIE :

Représenté en PACA par Didier THEVENET [email protected] 06.07.56.94.28

Société COMETA :

Représenté en PACA par M. Éric HEYMONET, 3 EP éclairage public Fournisseur de la CCPRO en matière de module GTE, horloges AS et boitiers IP2X [email protected] 06.60.18.14.02

Société SOGEXI :

Remy DEFRAMONT [email protected] 04.78.47.33.55

Société EDDEP :

Dépositaire de la marque VOSSLOH SCHWABE Fournisseur de la CCPRO en matière de lampes et appareillages Olivier MABILAT et Franck MARTINI [email protected] 06.66.55.67.19

Société PHILIPS :

Représenté en PACA par M. BEYNEL Fournisseur de la CCPRO en matière de ballast électronique XT PROG [email protected] 06.25.31.00.37

Société COMATELEC SCHREDER

Représenté en PACA par M. FINCK Fournisseur de la CCPRO en matière luminaires équipés de DRIVER LED et ballast électronique XT PROG [email protected] 06.45.73.77.16

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